Question

（1）小科在觀看冰壺比賽（如圖）時猜想：冰壺在冰面上的滑行距離，除了與離手時的速度大小、接觸面的粗糙程度有關外，還可能與質量有關．

為了驗證這一猜想，小科、小敏和小思做了如圖所示的實驗：在木塊上加放數量不等的鉤碼后，讓木塊從O點靜止滑下，記錄木塊和鉤碼的總質量和它在水平面的滑行距離S，記錄數據如下（各組在A點時初速度均相同）：

質量m/kg	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
滑行距離s/m	0.42	0.41	0.43	0.42	0.43	0.42	0.42

①根據上述數據分析，可以得到的結論是：在初速度和接觸面粗糙程度相同的條件下，物體在水平面上滑行的距離與物體的質量大小

無關

．
②小敏認為：木塊及鉤碼的質量越大，對水平面的壓力就越大，則滑行中受到的摩擦阻力也越大，滑行距離就會越短．因此，她認為數據有問題，于是對上表數據做了如下改動：

質量m/kg	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
滑行距離s/m	0.42	0.41	0.43	0.42	0.43	0.42	0.42
	0.42	0.40	0.38	0.36	0.32	0.30	0.28

請你評判小敏的做法并闡述理由：

小敏的做法是錯誤的．我們做實驗記錄數據時要尊重客觀事實，不能隨便更改數據

．
（2）我們知道：聲音在不同介質中傳播的速度不同．閱讀表中一些介質中的聲速，回答問題：
一些介質中的聲速（v/m?s^-1）

空氣（0℃）	331	冰	3230
空氣（15℃）	340	銅	3750
煤油（25℃）	1342	鋁	5000
水（常溫）	1500	鐵	5200

①聲音在介質中的傳播速度有什么規律？（寫出兩條）
②在長為884m的金屬管的一端敲擊一下，在另一端先后聽到兩個聲音，兩聲相隔2.43s．聲音在金屬管中的傳播速度是多大？該金屬管可能是由什么材料制成的？（此時氣溫約為15℃）

Answer 1

分析：（1）①由實驗數據可以看出：滑行距離并沒有什么規律性的變化，微小的差距是慣性引起的．
②我們在試驗中要尊重客觀事實，所以小敏的做法是錯誤的．
（2）①表格中的數據進行分析，不同介質中聲音傳播速度是不一樣的，而且溫度也是影響傳播速度的重要因素．
②先利用v=

s

t

計算聲音在空氣中傳播的時間，再結合時間差計算聲音在金屬管內的傳播速度，對應數據表找出金屬管的材料．

解答：解：（1）①由題中的數據記錄表格可以發現隨著質量的增加雖然滑行距離略有變化，但不明顯，可以認為是誤差的原因，所以物體在水平面上滑行的距離與物體的質量大小無關；
②小敏的做法是錯誤的．我們做實驗記錄數據時要尊重客觀事實，不能隨便更改數據．
（2）①根據兩次空氣中的聲速不同，得出結論：聲速與溫度有關．根據固體、液體和氣體中的速度不同，得出結論：氣體中的聲速最小、液體次之，固體中最大．
②由v=

s

t

得聲音在空氣中傳播的時間是：t=

s

v1

=

884m

340m/s

=2.6s；
聲音在金屬管內傳播的時間：t₂=t₁-△t=2.6s-2.43s=0.17s；
聲音在金屬管內傳播的速度：v₂=

s

t2

=

884m

0.17s

=5200m/s；
查表知：金屬管是鐵制成的；
故答案為：（1）①無關；②小敏的做法是錯誤的．我們做實驗記錄數據時要尊重客觀事實，不能隨便更改數據；
（2）①聲音在同種介質中的傳播速度與溫度有關；聲音在固體的中傳播速度比液體、氣體中大；②聲音在金屬管中的傳播速度是5200m/s；該金屬管是由鐵制成的．

點評：本題主要考查學生分析實驗現象的能力以及嚴謹的科學觀，這就要求我們在平常的試驗中多注意分析實驗的方法．學會分析數據表，得到物理規律；會用速度公式計算速度．