如圖*所示，是科技迷小明製作的“真空*”模型：在一根兩端開口、內壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口處，放置一...

問題詳情：

如圖*所示，是科技迷小明製作的“真空*”模型：在一根兩端開口、內壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口處，放置一枚*丸；管口兩端各有一塊可自由開合的擋板；靠近管口右端連接一抽氣機。抽氣一段時間後，迅速將擋板1打開，*丸便可衝開擋板2從管右端*出。

*丸從管*出的出口速度與哪些因素有關呢？小明提出瞭如下猜想：

A：與*丸的形狀有關 B：與*丸的直徑有關 C：與塑料管的長度有關

小明在塑料管壁兩側安裝了多套光電傳感計時器，用於測量*丸在管中不同位置的運動速度。

請完成下列各實驗步驟的填空：

（1）抽出擋板1時，*丸受到的動力來自於其兩端氣體的_______。

（2）探究猜想A時，控制其他因素相同，分別用球形與*頭形*丸進行實驗，測得*丸速度大小隨運動位置變化關係的圖象（如圖乙所示），則出口速度較大的是_______*丸。

（3）探究猜想B時，小明僅換用底面直徑不同的兩枚*頭形*丸重複上述實驗，發現直徑越小的*丸，出口速度越小。你認為直徑小的*丸出口速度小的原因可能是_______。

【回答】

  氣壓差  *頭形  *丸與塑料管間縫隙大，氣壓差減小的快，即*丸的動力減小快，造成速度小。

【解析】

（1）抽氣機將透明塑料管內的氣體抽出，管內氣體壓強減小，外界大氣壓大於裏面的氣壓，內外的氣壓差是*丸的動力來源；

（2）由圖乙知，*頭形*丸的出口速度大；

（3）探究猜想B即探究*丸從管*出的出口速度與*丸直徑的關係時，僅換用底面直徑不同的兩枚*頭形*丸重複上述實驗，是不夠合理的，因為直徑越小的*丸，*丸與塑料管的縫隙越大，當擋板1打開時，空氣會迅速從縫隙中到達*丸右側，從而造成氣壓差減小，則*頭的動力減小，速度慢。

所以直徑小的*丸出口速度小的原因可能是：*丸與塑料管間縫隙大，氣壓差減小的快，即*丸的動力減小快，造成速度小。

【點睛】

理解抽出塑料管中的空氣中時，內外氣壓不同，此氣壓差是*丸的動力來源；最後一問要理解，僅換用底面直徑不同的兩枚*頭形*丸實驗，因為直徑小的*丸實驗時，氣壓差減小的快，所以不符合控制變量法的思想，也是直徑小的*丸速度小的原因。

知識點：二力平衡

題型：實驗,探究題