如圖，某學習小組同學在做水火箭實驗時，對水火箭的水平飛行距離與哪些因素有關的問題進行了研究．他們在容積為2000ml的可樂瓶內裝上不同體積的水，每次發(fā)射的角度均為20°，向瓶內打氣直至橡皮塞從瓶口沖出，使水火箭向前射出．下表是他們在實驗中收集到的數(shù)據(jù)：
| 容積：2000ml的可樂瓶 | |||||
| 發(fā)射角度 | 20度 | ||||
| 水量（ml） | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 |
| 第一次距離（m） | 18.28 | 19.6 | 20.95 | 19.95 | 16.98 |
| 第二次距離（m） | 17.42 | 20.3 | 24.36 | 23.36 | 14.36 |
| 第三次距離（m） | 22.33 | 19.58 | 21.32 | 21.34 | 19.34 |
（2）由實驗方案可知，他們研究的問題是________；
（3）本實驗中，發(fā)射的角度為20°時，可樂瓶內裝上不同體積的水，進行多次實驗的目的是________；
（4）請設計一個驗證“水火箭的水平飛行距離與發(fā)射角度是否有關？”的實驗方案．________．
解：（1）高壓氣體給水和橡皮塞一向下的力，力的作用是相互的，橡皮塞給瓶向上的力使水火箭向前射出；
（2）他們實驗時，是在容積為2000ml的可樂瓶內裝上不同體積的水，每次發(fā)射的角度均為20°，這樣控制不變的因素有：可樂瓶的容積、發(fā)射的角度；改變的因素是可樂瓶內裝的水的體積；所以實驗探究的是：水火箭的水平飛行距離與裝水量是否有關？
（3）實驗要進行多次測量，目的是為了：取得多組數(shù)據(jù)，便于尋找規(guī)律，使實驗結論具有普遍意義；
（4）將可樂瓶內裝上一定體積的水，多次改變發(fā)射的角度，向瓶內打氣直至橡皮塞從瓶口沖出，使水火箭向前射出，測出水平飛行距離并進行比較．
故答案為：（1）力的作用是相互的；
（2）水火箭的水平飛行距離與裝水量是否有關？
（3）使實驗結論具有普遍意義；
（4）將可樂瓶內裝上一定體積的水，多次改變發(fā)射的角度，向瓶內打氣直至橡皮塞從瓶口沖出，使水火箭向前射出，測出水平飛行距離并進行比較．
（1）當一個物體對另一個物體有力的作用時，另一個物體也同時對這個物體有力的作用，即力的作用是相互的；
（2）從火箭的水平飛行距離的不同，結合控制變量法分析，知道影響水火箭的水平飛行距離的因素是什么，從而能了解這個實驗方案的研究的問題；
（3）在物理實驗中，要從普遍中得出規(guī)律，即多次測量；
（4）利用控制變量法分析解答，讓發(fā)射角度發(fā)生改變，其他的因素不變，再做實驗驗證．
點評：本題考查了學生對力的作用是相互的、實驗探究中的提出問題和分析處理數(shù)據(jù)的能力，以及由自然現(xiàn)象概括總結物理規(guī)律和原理的能力，屬于難題．
