Question

【题目】小华和小丽在观摩一次自行车比赛中，看到运动员在转弯时，身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的，如图甲所示。

（1）骑自行车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小华提出了疑问，一旁的小丽说：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力，”小华觉得小丽“要想转弯，必须受力”的观点很有道理，因为_____。

（2）我们平时骑自行车转弯时，身体的倾斜没有这么明显，可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢？且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显，使骑行的自行车转弯的力的大小，可能与哪些因素有关呢？小华和小提出了两种猜想。

猜想一：可能与骑行的速度有关；

猜想二：可能与圆弧形跑道的半径有关。

（3）接着，小华和小丽一起设计实验，并在实验室里通过实验验证猜想一。

把半径为0.5米的半圆轨道（左端连着横杆）通过横杆在O点与墙壁活动连接（能绕O点在竖直方向自由转动），轨道置于压力传感器上时，传感器示数为1牛，让质量为30克的同一小钢球分别从距离传感器表面不同高度的弧面A、B、C三处自由滚下，如图乙所示，观察、记录每次压力传感器达到的最大示数（注：小钢球到达最低点时的示数最大），记录如下表。

该实验可以得出的结论是_____。

若要验证猜想二，从控制变量角度考虑，需对上述实验进行哪两项改变？（不考虑小钢球与轨道之间的摩擦）①_____；②_____。

（4）实验后，他俩在与同学们的交流中，有了新的猜想：让骑行的自行车转弯需要的力还可能与人和车的总质量有关。于是，他俩又展开了后续实验探究……

Answer 1

【答案】力是改变物体运动状态的原因在其它条件相同时，使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大改变圆弧形跑道的半径让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下

【解析】

（1）力是改变物体运动状态的原因，转弯时，运动方向改变，运动状态发生改变，一定是受到力的作用，所以“要转弯，必须受力”，即有道理的原因是：力是改变物体运动状态的原因；

（3）要验证猜想：“骑行的自行车转弯的力的大小可能与骑行的速度有关”，实验中需要控制控制小球的质量相同、圆弧形跑道的半径相同，使同一小球从不同的高度滚下来，从而使得小球到达压力传感器的速度不同；

根据表格数据知：距压力传感器高度越高，压力传感器示数越大，故可以得出：在其它条件相同时，使自行车转弯所需要的力随速度的增加而增大；

若要验证猜想二即骑行的自行车转弯的力的大小，可能与圆弧形跑道的半径有关，需要控制小球的质量相同、下落的高度相同，圆弧形跑道的半径不相同，故需要①改变圆弧形跑道的半径；②让同一小球在不同轨道上距压力传感器的同一高度自由滚下。