3.小華在觀摩一次自行車比賽中,看到運動員在轉(zhuǎn)彎時,身體和自行車都是向彎道內(nèi)側(cè)傾斜的,如圖甲所示,騎自行車轉(zhuǎn)彎時,身體為什么要向彎道內(nèi)側(cè)傾斜呢?小華提出疑問:“要想轉(zhuǎn)彎,必須受力,身體傾斜是為了給自行車一個向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)彎的力”,我們平時騎自行轉(zhuǎn)彎時,身體的傾斜沒有這么明顯,可為什么比賽時選手傾斜得這么明顯呢?且靠近內(nèi)道的選手轉(zhuǎn)彎時比外道選手傾斜得更明顯,使騎行的自行車轉(zhuǎn)彎的力的大小,可能與哪些因素有關(guān)呢?接著,小華小組設(shè)計實驗,并在實驗室里用小球代替運動員,探究“小球轉(zhuǎn)彎時受力的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗。小華提出了三種猜想。
猜想一:可能與小球的速度有關(guān);
猜想二:可能與小球的質(zhì)量有關(guān);
猜想三:可能與圓弧形軌道的半徑有關(guān)。
把半徑為0.5米的半圓軌道(左端連著橫桿)通過橫桿在O點與墻壁活動連接(能繞O點在豎直方向自由轉(zhuǎn)動),軌道置于壓力傳感器上時,分別讓小鋼球從距離傳感器表面不同高度的弧面處自由滾下,如圖乙所示,觀察、記錄每次壓力傳感器達到的最大示數(shù)(注:小鋼球到達最低點時的示數(shù)最大),記錄如下表:
次數(shù) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
小鋼球質(zhì)量m/g |
30 |
30 |
30 |
60 |
60 |
60 |
90 |
90 |
90 |
距離傳感器高度h/m |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
傳感器最大示數(shù)F/N |
1.66 |
1.78 |
1.9 |
2.32 |
2.56 |
2.80 |
2.98 |
3.34 |
3.70 |
(1)小華“要想轉(zhuǎn)彎必須受力”的觀點很有道理,因為力可以
。
(2)小鋼球從軌道同一高度由靜止釋放的目的是
。
(3)通過比較實驗1、4、7(或2、5、8或3、6、9),能夠初步得出的結(jié)論是
。
(4)通過比較
(填實驗序號)三次實驗可以論證猜想一。查閱資料可知,F(xiàn)等于軌道和小鋼球的總重力G與小球滾動時產(chǎn)生的一個“力”的和,在固定的軌道滾動時,該“力”的大小與小球距離傳感器高度h成正比,結(jié)合表格數(shù)據(jù),當(dāng)小球質(zhì)量為60g時,傳感器最大示數(shù)F與距離傳感器的高度h的表達式是F=
。
(5)分析材料,你覺得小華是因為上文中
現(xiàn)象提出這個猜想三的。如果還想驗證猜想三,請你說說簡要的做法:
。