Question

19．某興趣小組將一張硬卡片對折，在開口的一邊剪兩個(gè)小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一個(gè)會(huì)跳的卡片，如圖所示．為了探究卡片跳起的高度與哪些因素有關(guān)，該興趣小組提出了如下猜想：
A、與卡片的質(zhì)量有關(guān)
B、與橡皮筋的形變量有關(guān)
C、與橡皮筋的條數(shù)有關(guān)
為了驗(yàn)證猜想，小組選用幾根相同的橡皮筋和幾張大小相同、厚度不同的卡片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）小明將圖中的卡片反過來，把它放在桌面上用手向下壓，使橡皮筋伸長，迅速松開手，觀察到的現(xiàn)象是卡片跳起做功，這個(gè)現(xiàn)象說明：發(fā)生彈性形變的橡皮筋能對卡片，因此它具有彈性勢能．
（2）探究跳起高度與質(zhì)量是否有關(guān)，應(yīng)選擇大小相同、厚度不同的卡片，分別套上相同的橡皮筋，操作中將卡片反過來，每次把它在桌面上用手壓平的目的是橡皮筋彈性形變程度相同；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)厚卡片彈起的高度較低，那是因?yàn)楹窨ㄆ瑒傠x開地面時(shí)的速度比薄卡片小．
（3）為了探究卡片的跳起高度與橡皮筋的形變量是否有關(guān)．小明取了一張卡片，多次改變同一根橡皮筋的形變量，測量跳起高度，進(jìn)行比較；關(guān)于上述方案，下列措施中不能實(shí)現(xiàn)改變同一根橡皮筋形變量的是C
A．改變小豁口A和B的距離     
B．改變小豁口A和B的深度
C．用一根長度不同的橡皮筋 
D．改變每次卡片下壓的程度．

Answer 1

分析 （1）發(fā)生彈性形變的物體就具有了彈性勢能，也具有了彈力，必然會(huì)對使它發(fā)生形變的物體施加力的作用．若該物體受到了力且在的方向上運(yùn)動(dòng)了一段距離，就說它做了功．
（2）物理學(xué)中對于多因素（多變量）的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題；每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．
探究跳起高度與質(zhì)量是否有關(guān)，應(yīng)該控制橡皮筋的形成變量、橡皮筋的條數(shù)不變，而卡片的質(zhì)量不同；
（3）此題為開放性題目，分別壓兩個(gè)卡片時(shí)將一個(gè)卡片壓平，另一個(gè)不壓平；使小豁口A、B的間距不相同均可以使橡皮筋的形變量不同．

解答 解：（1）“橡皮筋伸長”說明橡皮筋發(fā)生了彈性形變，發(fā)生彈性形變的物體要恢復(fù)原狀，就會(huì)對使它發(fā)生形變的物體施加力的作用，所以橡皮筋對硬卡片施力，使它彈起；
橡皮筋對卡片施力，卡片彈起即在力的方向上運(yùn)動(dòng)了，所以橡皮筋對卡片做功．
（2）操作中將卡片反過來，每次把它在桌面上用手壓平的目的是控制橡皮筋的形成變量相同；實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)厚卡片彈起的高度較低，那是因?yàn)楹窨ㄆ瑒傠x開地面時(shí)的速度比薄卡片小．
（3）使橡皮筋的形變量不同的方法有：分別壓兩個(gè)卡片時(shí)將一個(gè)卡片壓平，另一個(gè)不壓平；使小豁口A、B的間距不相同；故ABD能做到，C做不到．
故答案為：（1）卡片跳起做功；（2）橡皮筋彈性形變程度相同；速度；（3）C．

點(diǎn)評 此題緊密聯(lián)系學(xué)的實(shí)際，考查控制變量法的應(yīng)用及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力．關(guān)鍵是審清題意，正確運(yùn)用控制變量法解答．