Question

古希學(xué)者亞里士多德認(rèn)為：如果要使一個(gè)物體持續(xù)運(yùn)動(dòng)，就必須對它施加力的作用．而伽利略則認(rèn)為：運(yùn)動(dòng)物體并不需要力來維持．到底誰說得對呢？為了探究這個(gè)問題．小中和同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．

（1）為了探究不同阻力對運(yùn)動(dòng)的影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)要使小車從斜面的同一高度自行滑下，這樣做的目的是

使小車剛達(dá)到水平面時(shí)的速度相等

；
（2）在水平軌道上鋪上不同材料是為了

改變小車受到的摩擦力

；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出結(jié)論：小車以同樣的速度進(jìn)入水平軌道時(shí)，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越

小

，速度減小得越

慢

，小車運(yùn)動(dòng)的距離越

遠(yuǎn)

．假如水平面對小車完全沒有摩擦，小車將

做勻速直線運(yùn)動(dòng)

．

Answer 1

分析：小車在同一高度，具有的重力勢能相同，小車放在同一個(gè)高度自由滑下，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，小車到達(dá)斜面底部獲得相等的速度．
小車在水平面上運(yùn)動(dòng)，對水平面的壓力大小等于小車的重力，水平面的材料不同，粗糙程度不同，摩擦力大小不同．
水平面越光滑，摩擦力越小，改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越慢，小車運(yùn)動(dòng)的越遠(yuǎn)．
如果沒有摩擦力，小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將不發(fā)生改變，永遠(yuǎn)勻速直線運(yùn)動(dòng)下去．

解答：解：（1）小車在斜面的同一個(gè)高度，具有相同的重力勢能，小車下滑時(shí)，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能相同，質(zhì)量不變，速度相同，所以小車從同一高度自行下滑，是為了使小車剛達(dá)到水平面時(shí)的速度相等．
（2）在水平面上鋪上不同材料，是為了改變接觸面的粗糙程度，改變小車受到的摩擦力．
（3）小車以同樣的速度進(jìn)入水平軌道時(shí)，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越慢，速度減小得越慢，小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)．
假如水平面對小車完全沒有摩擦，小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將不發(fā)生改變，小車將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
故答案為：（1）使小車剛達(dá)到水平面時(shí)的速度相等；（2）改變小車受到的摩擦力；（3）小；慢；遠(yuǎn)；做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

點(diǎn)評：牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證，是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)推理獲得的．
小車從同一高度自行滑下，對于初學(xué)者，動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化還沒有學(xué)習(xí)，學(xué)生不能理解．