张平同学为了探究物体运动的路程S与哪些因素有关,在老师的指导下做了如下实验:在光滑水平面上对初速度为零的物体施加水平力让物体运动起来,如图所示.改变力的大小F和作用时间t多次实验得到如表中所示数据:
| 次数 | F(N) | t(s) | S(m) |
| 1 | 10 | 1 | 1 |
| 2 | 10 | 2 | 4 |
| 3 | 10 | 3 | 9 |
| 4 | 20 | 1 | 2 |
| 5 | 30 | 1 | 3 |
(2)分析第1、2、3次的数据后可进一步推理:
若F=10N,t=4s,则S=________m;分析第1、4、5次的数据后可进一步推理:若F=40N,t=1s,则S=________m.
(3)请根据上述实验数据及你已有的数学、物理知识写出S与F、t间的关系式S=________.
试题答案
解:(1)根据上述实验数据,质量一定,初速度为零的物体通过的路程和所受的力和运动的时间有关;
(2)分析第1、2、3次的数据可看出,作用力都是10牛时,物体通过的路程是运动时间的平方,故F=10N,t=4s,则S=16m,由第1、4、5次的数据看出,运动时间都是1s时,通过的路程正好是作用力的十分之一,故F=40N,t=1s,则S=4m.
(3)由上述分析可知,物体运动的路程和作用力成正比,和经过的时间的平方成正比,故关系式为:S=KFt2
故答案为:(1)所受的力和运动时间;(2)16; 4.(3)kFt2.
试题解析
根据上面表格数据分析,在相同力的作用下,物体通过的路程随着时间增大而增大;
在经历时间相同时,作用力越大,物体运动的速度越大,因此物体运动的路程越远.
点评:考查了学生速度和运动的知识点,要求学生学会根据实验数据推理判断.
