Question

你也許會看到，在十字路口，一輛卡車、一輛小汽車和一輛摩托車并排停在白線的后面．綠燈一亮，三輛車同時起動，小汽車沖在最前面，摩托車其次，卡車最慢．
【猜想與假設】小明看到這一現象后，提出了如下猜想：
猜想一：機動車起動的快慢可能與其質量大小有關．
猜想二：機動車起動的快慢可能與______有關．（請寫出你的猜想）
【設計并進行實驗】如果直接用卡車、小汽車和摩托車做實驗，有些物理量難測量．所以，小明和幾個同學設計如圖所示的裝置進行實驗．實驗步驟如下．請你將未完成的部分填寫完整：
（1）選取質量較小的磚塊，稱出小車和磚塊的總質量m₁；
（2）把磚塊放到小車上，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動小車，并記下當拉力為F₁時，2s后小車離起點的距離為S₁；
（3）保持______不變，記下當拉力為F₂時，2s后小車離起點的距離S₂；
（4）把小車上的磚塊換成質量較大的，并稱出它們的總質量m₂．再次用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動小車，記下當拉力為F₁時，2s后離小車起點距離S₃；
（5）在（4）的基礎上，僅將拉力F₁改為F₂，測出2s后小車離起點的距S₄．
【交流與評估】
（1）為了驗證猜想一，應該比較______兩次的實驗數據．用彈簧測力計拉動測出拉力用以替代______，測出啟動后2s內前進的距離，是為了比較______．
（2）請你對上面的實驗作出評估，指出實驗中存在的困難：______．

Answer 1

解：【猜想與假設】不同機動車的類型，發動機的功率（或牽引力）不同，所以機動車起動的快慢可能與牽引力或功率大小有關；
【設計并進行實驗】探究機動車起動的快慢與牽引力大小的關系，需保持機動車的質量不變；
【交流與評估】（1）猜想一：機動車起動的快慢可能與其質量大小有關，所以要驗證猜想一，應該使牽引力大小相同，比較1、4兩次的實驗數據；
用彈簧測力計拉動測出拉力用以替代牽引力；
同樣是2s，所用的時間相同，前進的距離越大，說明啟動的速度越快，所以測出啟動后2s內前進的距離，是為了比較啟動的快慢；
（2）根據二力平衡條件，在實驗中應拉動物體做勻速直線運動，保持拉力不變，這點是較難辦到的．
故答案為：【猜想與假設】發電機的輸出功率（或牽引力大小）；【設計并進行實驗】（3）質量；【交流與評估】（1）1、4； 牽引力； 起動快慢；（2）實驗時難以控制拉力不變．
分析：【猜想與假設】根據不同機動車的類型，發動機的功率（或牽引力）不同進行分析；
【設計并進行實驗】（3）要探究速度變化快慢與牽引力的關系，需保持質量不變；
【交流與評估】（1）根據控制變量法結合猜想一的內容得出結論；
利用速度的知識對其進行分析，時間相同，前進的路程不同，則速度不同；
（2）在實驗中應拉動物體做勻速直線運動，這點是較難辦到的．
點評：此題是探究影響機動車起動的快慢的因素，考查了學生對生活現象的觀察及分析能力，同時考查了控制變量法在實驗中的應用，還涉及到了速度的有關知識．