Question

在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的材料（如毛巾、棉布、木板等），讓小車自斜面頂  端從靜止開(kāi)始滑下，三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖所示，比較小車沿水平面運(yùn)動(dòng)的距離．

請(qǐng)你觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考后回答：
（1）為了得出科學(xué)結(jié)論，三次實(shí)驗(yàn)中為了使小車運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度相等，應(yīng)使小車從斜面上的______處釋放．
（2）三次實(shí)驗(yàn)中，小車在水平面上受到摩擦力最大的是第______次，這說(shuō)明小車受到摩擦力的大小與接觸面的______有關(guān)．
（3）如果將圖中木板表面平整地拼接在棉布表面后面（右端），則小車由棉布表面進(jìn)入木板表面時(shí)速度將______（選填“變大”“變小”或“不”）．
（4）進(jìn)一步推理可知，若水平面絕對(duì)光滑（即小車不受摩擦力），則小車會(huì)在水平面上做______運(yùn)動(dòng)．
（5）實(shí)驗(yàn)應(yīng)用：小芳坐在行駛的列車上用餐時(shí)發(fā)現(xiàn)，桌面上的一個(gè)茶葉蛋突然向后滾動(dòng)，而茶杯卻紋絲不動(dòng)．由此判斷，該列車正在加速行駛．請(qǐng)?jiān)趫D中作出此時(shí)茶杯的受力示意圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）為了探究小車運(yùn)動(dòng)的距離與阻力的關(guān)系，需要控制小車在水平面的開(kāi)始具有相同的速度，即小車必須從斜面的同一高度滑下；
（2）小車運(yùn)動(dòng)的距離長(zhǎng)短與所受的摩擦力大小有關(guān)，小車運(yùn)動(dòng)的距離短，表明受到的摩擦力大；
（3）根據(jù)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因可知，小車由棉布表面進(jìn)入木板表面時(shí)速度將變�。�
（4）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，如果物體不受力，則物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不會(huì)發(fā)生變化；
（5）由雞蛋的運(yùn)動(dòng)可知摩擦力的方向，進(jìn)一步可知茶杯受到摩擦力的方向；豎直方向還要受到向下的重力、向上的支持力，據(jù)此作出此時(shí)茶杯的受力示意圖．
解答：解：（1）為了比較小車運(yùn)行的距離與阻力的關(guān)系，因此使小車在斜面的低端具有相同的（水平初）速度，即使小車從斜面的同一高度滑下；
（2）在這三次實(shí)驗(yàn)中，小車在毛巾表面上運(yùn)動(dòng)的距離最短，這表明小車在毛巾表面上受到的摩擦力最大，毛巾表面要比棉布表面和木板表面粗糙，所以這就說(shuō)明小車受到摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
（3）如果將木板表面平整地拼接在棉布表面后面時(shí)，根據(jù)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因可知，小車由棉布表面進(jìn)入木板表面時(shí)速度將變小．
（4）三次實(shí)驗(yàn)中，小車在木板表面運(yùn)動(dòng)的距離最遠(yuǎn)，這是因?yàn)槟景灞砻姹容^光滑，小車所受摩擦力較小的緣故．由此我們可以推理得出：若水平面絕對(duì)光滑（即小車不受摩擦力），則小車會(huì)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（5）雞蛋向左運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明此時(shí)受到的摩擦力向右，即茶杯受到向右的摩擦力；還有豎直向下的重力和豎直向上的支持力，故此時(shí)茶杯的受力示意圖如下圖所示：

故答案為：（1）同一高度；
（2）第一次；粗糙程度；
（3）變小；
（4）勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（5）如上圖所示．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了學(xué)生對(duì)牛頓第一定律理想實(shí)驗(yàn)原理、方法的掌握和理解，還考查了學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力；難點(diǎn)是列車正在加速行駛時(shí)作出茶杯的受力示意圖，要注意各個(gè)力產(chǎn)生的原因．