Question

15．如圖為小明同學(xué)“探究牛頓第一定律”的實驗裝置．實驗中小明先后三次將同一木塊放在同一斜面上的同一高度，然后分別用不同的力推了一下木塊，使其沿斜面向下運動，逐漸減小水平面的粗糙程度，觀察木塊運動的距離，從而得出力和運動的關(guān)系．
（1）小明在實驗操作中有一處明顯的錯誤是（不要求解釋錯誤的原因）：分別用不同的力推了一下木塊．
（2）小明先后三次將同一木塊放在同一斜面上的同一高度，這樣操作的目的是：使小車到達水平面時的速度相同．
（3）更正錯誤后進行實驗，三次實驗中，小車在水平面上受到阻力最大的是第一次．隨著阻力的逐漸減小，木塊在水平面上運動的距離逐漸變長，速度減小得越慢，但由于實驗中阻力不可能為零，所以不可能觀察到木塊在水平面上做勻速運動的情形．
（4）在上述實驗觀察分析的基礎(chǔ)上，可以推測：如果阻力為零，水平面足夠長，那木塊在水平面上的速度大小不變，運動方向也不發(fā)生變化，木塊將做勻速直線運動；此處用到了實驗推理 法．

Answer 1

分析 （1）實驗中為了驗證物體速度相同時，木塊受到的不同的阻力對其速度的影響，因此實驗中要保證木塊的初始速度相同．故由此可以找出其操作中存在的錯誤．
（2）小車從斜面的同一高度釋放，從而使它們剛運動到水平面上時具有相同的速度．
（3）根據(jù)圖示的實驗現(xiàn)象，結(jié)合實驗?zāi)康模�可以確定隨著摩擦力的減小其運動距離、運動時間的變化．
（4）水平面越光滑，小車所受阻力越小，運動距離越遠，如果小車不受力，小車將做勻速直線運動；
牛頓第一定律是在實驗基礎(chǔ)上通過推理得出的．

解答 解：
（1）木塊運動的距離長短不僅與木塊受到的摩擦力有關(guān)，還與物體的初始速度有關(guān)，因此在研究摩擦力對其運動距離的影響時，要控制木塊的速度相同，即要用到控制變量法．由于用不同的力推木塊，導(dǎo)致了木塊的初始速度不同．故這種操作是錯誤的．
（2）小車從斜面的同一高度釋放，從而使它們剛運動到水平面上時具有相同的速度．
（3）在這三次實驗中，第一次實驗小車在毛巾表面上運動的距離最短，這表明小車在毛巾表面上受到的摩擦力最大，隨著接觸面的改變，發(fā)現(xiàn)接觸面越來越光滑，摩擦力越來越小，木塊運動的距離會越來越長，運動的時間也越來越長，速度減小得越慢．物體由于在運動過程中，受到的摩擦力不可能為零，故不能保持平衡狀態(tài)，所以不會出現(xiàn)木塊做勻速直線運動的現(xiàn)象．
（4）由表中實驗現(xiàn)象可知：水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車前進的距離就越遠；由實驗事實可以推知：如果沒有阻力，小車將做勻速直線運動；這一過程中運用了實驗推理法．
故答案為：（1）分別用不同的力推了一下木塊；（2）速度；（3）一；長；慢；不可能為零；（4）做勻速直線運動；實驗推理．

點評 本題考查了阻力對物體運動的影響，屬于探究實驗，要明確實驗中用到的探究方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法、科學(xué)推理法．