Question

20．某興趣小組將一張硬卡片對折，在開口的一邊剪兩個小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一個會跳的卡片（如圖所示）．為了探究卡片跳起的高度與哪些因素有關，該興趣小組提出了如下猜想：
A、與卡片的質量有關    B、與橡皮筋的形成變量有關
C、與橡皮筋的條數(shù)有關
為了驗證猜想，小組選用幾根相同的橡皮筋和幾張相同的卡片進行實驗．
（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)象是卡片被彈起，這個現(xiàn)象說明：發(fā)生彈性形變的橡皮筋能對卡片做功，因此它具有彈性勢能．
（2）探究跳起高度與質量是否有關，應選擇質量不同的卡片，控制其它實驗條件相同．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．
（3）探究跳起高度與橡皮筋形變量是否有關，請你為該小組提供使橡皮筋的形變量不同的兩種方法：①在相同的卡片上改變剪開豁口的距離②在相同的卡片上改變剪開豁口的距離．

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動了一段距離，就說它做了功．
（2）探究跳起高度與質量是否有關，應該控制橡皮筋的形成變量、橡皮筋的條數(shù)不變，卡片的質量不同；
（3）不同橡皮筋，彈性不同，是不好比較的．要用同一根橡皮筋，改變剪開豁口的距離，或改變剪開豁口的深度，或改變每次下壓的幅度都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原狀，就會對使它發(fā)生形變的物體施加力的作用，所以橡皮筋對硬卡片施力，使他彈起．
橡皮筋對卡片施力，卡片彈起即在力的方向上運動了，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；
（3）不同橡皮筋，彈性不同，是不好比較的．要用同一根橡皮筋．所以使橡皮筋的形變量不同的方法有：在相同的卡片上改變剪開豁口的距離；在相同的卡片上改變剪開豁口的深度；用相同的卡片，改變每次下壓的幅度．
故答案為：（1）卡片被彈起；做功；（2）控制橡皮筋的形成變量相同；（3）在相同的卡片上改變剪開豁口的距離；在相同的卡片上改變剪開豁口的深度．

點評 此題為探究性實驗題，物理學中對于多因素（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單因素的問題；每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法．