Question

【題目】為了探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)中，小明進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作：

第一步：在水平面上鋪上阻力較大的毛巾；

第二步：將小車放在水平面的初始位置（如圖所示），用手向右推動(dòng)小車；

第三步：待小車靜止后，記錄小車的初始位置與末位置之間的距離為s1；

第四步：為了減小阻力，依次再在水平面上更換棉布和塑料板，重復(fù)上述步驟，記錄測(cè)量距離為s2、s3

第五步：比較s1、s2、s3，得出結(jié)論。

（1）圖中，對(duì)毛巾上末位置的小車進(jìn)行受力分析，并在末位置上做出小車的受力示意圖。

（_________）

（2）分析小明的實(shí)驗(yàn)步驟，評(píng)估小明的實(shí)驗(yàn)操作是否科學(xué)。_____________，___________________。

（3）小剛則選用了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為了確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，小剛決定在 水平面上依次鋪上毛巾、棉布、塑料板，再使用數(shù)據(jù)傳感器，采集小車在3次實(shí)驗(yàn)中，從斜 面同一高度靜止下滑至斜面底端，其速度大小的變化（如圖所示）。觀察圖像，他發(fā)現(xiàn) 3次實(shí)驗(yàn)圖像的數(shù)據(jù)是重合的，這說(shuō)明：小車從同一高度靜止下滑，每次到達(dá)斜面底部的速度是_____________的（填“相同”、“不同”或“無(wú)法判斷”）

（4）小剛繼續(xù)采集小車從斜面底部滑行至靜止時(shí)，其速度隨時(shí)間的變化（如圖）。分析該圖像：

①小車在三種不同的接觸面上從運(yùn)動(dòng)到靜止，速度的減小量_____________（填“相同”或“不相同”），在塑料板上所需的時(shí)間最長(zhǎng)；

②因此，小車所受的阻力越小，速度減小得越_____________。

③小剛進(jìn)一步思考：倘若小車所受的阻力繼續(xù)減小，小車速度減小到0所需的時(shí)間就越_____________，圖中點(diǎn)A與坐標(biāo)軸原點(diǎn)O之間的距離就越_____________。小剛推理，若小車所受阻力減小為0時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D中做出小車的從斜面底部開(kāi)始，其速度v隨時(shí)間t的變化圖像。

（_________）

Answer 1

【答案】 不科學(xué) 詳見(jiàn)解析 相同 相同 慢 長(zhǎng) 大

【解析】

（1）小車受到重力、支持力和摩擦力，從小車的重心沿豎直向下、豎直向上、和水平向左分別畫出重力、支持力和摩擦力的示意圖，如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)中，要控制小車的初速度相同，將小車放在水平面的初始位置，每次用手向右推動(dòng)小車，推力的大小可能不同，小車的初速度可能不同，小明的實(shí)驗(yàn)操作不科學(xué)；

（3）小車從斜面同一高度靜止下滑至斜面底端，3次實(shí)驗(yàn)圖像的數(shù)據(jù)是重合的，表面小車從同一高度靜止下滑，每次到達(dá)斜面底部的速度是相同的；

（4）①小車在三種不同的接觸面上從運(yùn)動(dòng)到靜止，速度由v0減小到零，速度減小量相同；

②在塑料板上所需的時(shí)間最長(zhǎng)，表面越光滑，阻力就越小，小車運(yùn)動(dòng)的距離就越遠(yuǎn)，這說(shuō)明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢；

③小車所受的阻力繼續(xù)減小，小車速度減小到0，需要的時(shí)間就越長(zhǎng)，圖中點(diǎn)A與坐標(biāo)軸原點(diǎn)O之間的距離就越大，小車所受阻力減小為0時(shí)，小車的速度不會(huì)改變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示：