Question

17．在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時(shí)，為了探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，我們做了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)中為了讓小車滑到水平面時(shí)的初速度相等，你的操作方法是：讓小車從斜面的同一高度下滑．
（2）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知：水平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，說(shuō)明小車受到阻力越小，速度減小得越慢．
（3）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以推斷：假如物體在絕對(duì)光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，則物體在水平方向上不受力，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
友情提醒：以下兩題只有一個(gè)選項(xiàng)正確
（4）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們得到如下結(jié)論，錯(cuò)誤的是B
A．小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力
B．小車在水平面上向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性力與阻力是一對(duì)平衡力
C．實(shí)驗(yàn)中主要運(yùn)用了控制變量法和理想實(shí)驗(yàn)法
D．通過(guò)三次實(shí)驗(yàn)，并不能直接得出牛頓第一定律
（5）如圖2，木塊豎立在小車上，隨小車一起以相同的速度在水平面上向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)．試運(yùn)用力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系判斷，下列說(shuō)法正確的是C
A．若木塊與小車的接觸面粗糙，木塊在水平方向上受到一對(duì)平衡力
B．若木塊與小車的接觸面粗糙，木塊在水平方向上受到摩擦力作用
C．若木塊與小車的接觸面光滑，小車加速時(shí)木塊仍保持勻速向右運(yùn)動(dòng)
D．若木塊與小車的接觸面光滑，小車突然減速時(shí)木塊會(huì)向右傾倒．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，我們是把小車放在斜面上，讓小車從斜面上向下運(yùn)動(dòng)，從而讓小車獲得一定的速度．小車在斜面上的高度不同，則向下運(yùn)動(dòng)的速度就會(huì)不同；
（2）要知道阻力大小與表面光滑程度的關(guān)系以及運(yùn)動(dòng)的距離與阻力大小的關(guān)系；
（3）由第（2）問(wèn)中所觀察到的現(xiàn)象以及結(jié)論推理出阻力為零時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況；
（4）二力平衡的條件是：大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在一條直線上；
在本實(shí)驗(yàn)中，不能直接得出牛頓第一定律，必須在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正確推理．本實(shí)驗(yàn)主要用到了控制變量法和理想實(shí)驗(yàn)法；
（5）根據(jù)平衡力的條件、摩擦力的產(chǎn)生條件、慣性現(xiàn)象等，對(duì)選項(xiàng)中的描述逐一做出判斷．

解答 解：
（1）用控制變量法，讓小車從同一斜面、同一高度由靜止開(kāi)始滑下，這樣小車在進(jìn)入平面時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度相同；
（2）表面越光滑，阻力就越小，小車運(yùn)動(dòng)的距離就越長(zhǎng)，這說(shuō)明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢；
（3）假如小車受到的阻力為零，那么就沒(méi)有阻力可以改變小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)了，小車將以恒定不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（4）A．小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在一條直線上，是一對(duì)平衡力，故A正確；
B．慣性是物體的一種性質(zhì)，不是一種力，不存在慣性力的說(shuō)法，故B錯(cuò)誤；
C．實(shí)驗(yàn)中主要運(yùn)用了控制變量法和理想實(shí)驗(yàn)法，故C正確；
D．通過(guò)三次實(shí)驗(yàn)，并不能直接得出牛頓第一定律，必須在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行科學(xué)推理，故D正確．
此處要求選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故B符合題意．
（5）木塊豎立在小車上，隨小車一起以相同的速度在水平面上向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)：
A．若木塊與小車的接觸面粗糙，木塊在水平方向上與小車保持相對(duì)靜止，沒(méi)有受到摩擦力和拉力的作用，故水平方向不可能受到一對(duì)平衡力，故A錯(cuò)誤；
B．由于木塊在水平方向上與小車保持相對(duì)靜止，故木塊在水平方向上不受摩擦力作用，故B錯(cuò)誤；
C．若木塊與小車的接觸面光滑，即沒(méi)有摩擦力，小車加速時(shí)木塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，仍保持勻速向右運(yùn)動(dòng)，故C正確；
D．若木塊與小車的接觸面光滑，小車突然減速時(shí)木塊會(huì)水平向右運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生傾倒，故D錯(cuò)誤．
綜上所述，選項(xiàng)C符合題意．
故答案為：（1）讓小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下；（2）小；慢；（3）勻速直線運(yùn)動(dòng)；（4）B；（5）C．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道實(shí)驗(yàn)題，考查的是阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，該實(shí)驗(yàn)是理解牛頓第一定律的基礎(chǔ)．掌握控制變量法與科學(xué)推理法的應(yīng)用非常重要．同時(shí)還考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的靈活運(yùn)用，對(duì)我們能力的提高和知識(shí)的深入理解大有幫助．