9. 小金对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图所示,从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力(填“大于”“等于”或“小于”)其在乙星球表面上的重力,据图可得甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式是.

答案
大于;$G=15N/kg · m$(或$G=15m$,G单位为N,m单位为kg)
解析
1. 观察图像,取任意相同质量的点对比重力大小,例如当物体质量m=8kg时,甲星球表面对应的物体重力为120N,乙星球表面对应的物体重力为40N,因此相同质量的物体在甲星球表面上的重力大于其在乙星球表面上的重力。
2. 由图可知甲星球表面物体的重力G与质量m成正比,计算重力与质量的比值:$\frac{G}{m}=\frac{120N}{8kg}=15N/kg$,因此甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式为$G=15N/kg · m$(G单位为N,m单位为kg)。
2. 由图可知甲星球表面物体的重力G与质量m成正比,计算重力与质量的比值:$\frac{G}{m}=\frac{120N}{8kg}=15N/kg$,因此甲星球表面上物体的重力G与其质量m的关系式为$G=15N/kg · m$(G单位为N,m单位为kg)。
三、实验探究题
10. 小明在选用弹簧测力计的过程中,发现测量大小相同的力时,用不同规格的测力计,弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量,小明有三种猜想.
猜想 1:制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量;
猜想 2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量;
猜想 3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量.
小明为探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
① 将一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度 $ L_1 $、$ L_2 $;
② 如图所示,固定弹簧的一端,用大小相等的力拉弹簧,测出两根弹簧的
对应长度 $ L_1' $、$ L_2' $;
③ 改变拉力的大小,重复实验步骤①②,记录实验数据.
(1) 该实验方案研究的是猜想 ______ (填序号).
(2) 实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做的目的是 ______.
(3) 实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与 ______ 有关.
(4) 探究此猜想需要研究和比较的物理量是 ______ 和 ______.
10. 小明在选用弹簧测力计的过程中,发现测量大小相同的力时,用不同规格的测力计,弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量,小明有三种猜想.
猜想 1:制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量;
猜想 2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量;
猜想 3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量.
小明为探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
① 将一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度 $ L_1 $、$ L_2 $;
② 如图所示,固定弹簧的一端,用大小相等的力拉弹簧,测出两根弹簧的
对应长度 $ L_1' $、$ L_2' $;
③ 改变拉力的大小,重复实验步骤①②,记录实验数据.
(1) 该实验方案研究的是猜想 ______ (填序号).
(2) 实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做的目的是 ______.
(3) 实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与 ______ 有关.
(4) 探究此猜想需要研究和比较的物理量是 ______ 和 ______.
答案
(1) $\boldsymbol{2}$
(2) 控制弹簧的材料、粗细均相同,只改变弹簧的原长,保证实验只有一个变量
(3) 拉力的大小
(4) 弹簧的原长;弹簧的伸长量
(2) 控制弹簧的材料、粗细均相同,只改变弹簧的原长,保证实验只有一个变量
(3) 拉力的大小
(4) 弹簧的原长;弹簧的伸长量
解析
(1) 实验中将同一根弹簧剪成长度不同的两根,弹簧的材料、粗细均保持一致,只有原长这一变量不同,因此该实验方案探究的是弹簧伸长量与弹簧原长的关系,对应猜想2。
(2) 选择同一根弹簧剪成长度不同的两根,目的是利用控制变量法,保证两根弹簧的材料、粗细完全相同,仅改变弹簧的原长,排除其他因素对实验的干扰。
(3) 实验中控制拉力大小相同来探究伸长量和原长的关系,该操作说明弹簧的伸长量还和拉力的大小有关。
(4) 本实验探究弹簧原长对伸长量的影响,需要研究和比较的物理量是弹簧的原长,以及对应的弹簧受到拉力后的伸长量。
(2) 选择同一根弹簧剪成长度不同的两根,目的是利用控制变量法,保证两根弹簧的材料、粗细完全相同,仅改变弹簧的原长,排除其他因素对实验的干扰。
(3) 实验中控制拉力大小相同来探究伸长量和原长的关系,该操作说明弹簧的伸长量还和拉力的大小有关。
(4) 本实验探究弹簧原长对伸长量的影响,需要研究和比较的物理量是弹簧的原长,以及对应的弹簧受到拉力后的伸长量。
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