Question

11．同学们在体育课上打篮球时，发现抛出去的篮球在向前运动中下落，善于观察的他们想知道水平抛出物体的这个“水平移动距离”与什么因素有关呢？
思考讨论后他们提出了如下猜想：
猜想一：与抛出物体的质量有关；
猜想二：与水平抛出的速度有关；
猜想三：与水平抛出点的离地高度有关．
为了验证以上猜想，他们从探究实验室借来能控制发射速度的弹射器、两个质量不同的小钢球、刻度尺等实验器材，依照物理学习中的科学方法，在老师的帮助下按照如图所示的方法进行了实验探究，得到如表所示的实验数据．注意：如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略．

实验序号	钢球质量m/g	抛出点离地高度h/m	水平抛出的速度v/（m/s）	落地点与抛出点的水平距离x/m
1	100	0.2	1	0.2
2	200	0.2	1	0.2
3	300	0.2	1	0.2
4	300	0.8	2	0.8
5	300	3.2	1	0.8
6	300	0.8	1	0.4
7	300	0.8	4	1.6
8	900	1.8	5

（1）要想验证猜想一，需要分析1、2、3三组数据（选填序号），结论是“水平移动距离”与抛出物体的质量无关．
（2）要想验证猜想二，需要分析4、6、7三组数据（选填序号），要想验证猜想三，需要分析3、5、6三组数据（选填序号）．
（3）根据前面7组实验数据，可以判断第8组的空白处应填3．
（4）小丽听说了他们的实验后提出了新的猜想，与水平抛出物体的密度有关．为了验证猜想，小丽选取了质量相同的铜球、铁球和纸团，使它们在相同高度用同样的速度弹射出去，结果铜球与铁球的水平移动距离基本相同，但是纸团的水平移动距离远小于铜球和铁球，你认为出现这一现象的原因可能是空气对纸团的阻力不能忽略．

Answer 1

分析 （1）要验证猜想一：与抛出物体的质量有关，应控制水平抛出速度与抛出点离地的高度相同，据此找出满足要求的实验序号；
（2）为了验证猜想二：与水平抛出的速度有关，要控制抛出钢球的质量与抛出点离地的高度相同，据此找出满足要求的实验序号；
为了验证猜想三：与水平抛出点的离地高度有关，要控制抛出钢球的质量与抛出钢球的速度相同，据此找出满足要求的实验序号；
（3）根据上面分析得出落地点与抛出点的水平距离与抛出物体的质量、水平抛出的速度有、水平抛出点的离地高度的关系分析判断；
（4）在质量相同时，密度不同的物体，体积不同，阻力不同．

解答 解：（1）由表中数据知1、2、3三组实验数据的水平抛出速度与抛出点离地的高度相同，用1、2、3三组数据可以验证猜想一；
1、2、3的质量不同，水平抛出的速度、水平抛出点的离地高度相同，水平移动距离相同，故结论是“水平移动距离”与抛出物体的质量无关；
（2）由表中数据可知4、6、7三组实验数据钢球的质量与抛出点离地的高度相同，水平移动距离与水平抛出的速度成正比，用4、6、7三组数据可以验证猜想二；
由表中数据可知3、5、6两组数据抛出钢球的质量与抛出钢球的速度相同，水平移动距离的二次方与水平抛出点的离地高度成正比，利用356三组数据可以验证猜想三；
（3）由（1）（2）知落地点与抛出点的水平距离与质量无关、与水平抛出的速度成正比；水平移动距离的二次方与水平抛出点的离地高度成正比，故由实验2、8知，实验8抛出点离地高度是实验2的9倍，实验8水平抛出的速度是实验2的5倍，故实验8落地点与抛出点的水平距离是2的$\sqrt{9}$×5倍，即实验8落地点与抛出点的水平距离为：0.2×$\sqrt{9}$×5=3；
（4）质量相同的铜球、铁球和纸团，密度不同，体积不同，阻力不同，纸团的体积大，阻力大，阻力的影响不能忽略，故纸团水平移动距离远小于铜球和铁球．
故答案为：（1）1、2、3；无关；（2）4、6、7；3、5、6；（3）3；（4）空气对纸团的阻力不能忽略．

点评 本题是一道实验探究题，本实验应用了控制变量法，认真分析表中数据、会应用控制变量法是正确解题的关键．