Question

5．在探究“阻力對物體運(yùn)動的影響”實(shí)驗(yàn)中，在水平木板上先后鋪上粗糙程度不同的毛巾和棉布；讓小車從斜面頂端由靜止滑下，如圖1所示，觀察和比較小車在毛巾表面，棉布表面和木板表面滑行的距離．
（1）每次都要讓小車從斜面上的同一位置開始下滑，使小車每次進(jìn)入水平部分時(shí)速度大小相等．
（2）實(shí)驗(yàn)中是通過改變水平面的粗糙程度來改變小車所受阻力大小的．
（3）下面是記錄實(shí)驗(yàn)情況的表格，請將其中（a）、（b）兩項(xiàng)內(nèi)容補(bǔ)充完整．

實(shí)驗(yàn)序號	水平部分材料	（a）阻力大小	（b）滑行距離
①
②
③

（4）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：小車在毛巾表面上滑行的距離最短，在木板上滑行的距離最遠(yuǎn)，說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢（選填“快”或“慢”）．
（5）推理：本實(shí)驗(yàn)中，如果小車在水平面上滑行時(shí)受到的阻力為零，它將做勻速直線運(yùn)動．
（6）在此基礎(chǔ)上，牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果概括出牛頓第一定律，請問：牛頓第一定律不能    （選填“能”或“不能”）直接由實(shí)驗(yàn)得出．
（7）通過上面的探究后，小明再思考如下的問題，如圖2所示，擺球從A點(diǎn)由靜止釋放擺到最低點(diǎn)B，進(jìn)而又?jǐn)[至右側(cè)最高點(diǎn)C，在C點(diǎn)時(shí)如果擺球所受的力忽然全部消失，則擺球?qū)㈧o止（選填“往回?cái)[”“靜止”或“做勻速直線運(yùn)動”）；若擺球擺至C點(diǎn)的一瞬間繩子突然斷裂，小球?qū)⒇Q直向下運(yùn)動（選填“靜止”“豎直向下運(yùn)動”或“斜向右下方運(yùn)動”）．

Answer 1

分析 （1）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)使小車運(yùn)動到斜面底端時(shí)的速度相等，比較小車運(yùn)動的距離才有意義，所以要控制小車每次都從斜面上同一位置釋放；
（2）改變接觸面的粗糙程度，可以改變摩擦力阻力的大�。�
（3）表格中內(nèi)容應(yīng)記錄不同表面阻力的大小關(guān)系及滑行距離的關(guān)系；
（4）小車停下來的原因是小車受到了摩擦阻力，實(shí)驗(yàn)中通過改變接觸面的粗糙程度來改變阻力的大小，阻力越小小車運(yùn)動的距離越遠(yuǎn)；
（5）由第（3）問中所觀察到的現(xiàn)象以及結(jié)論推理出阻力為零時(shí)的運(yùn)動情況；
（6）牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上通過推理得出的；
（7）根據(jù)牛頓第一定律，當(dāng)物體不受任何外力時(shí)，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)．

解答 解：
（1）每次都從斜面上同一位置釋放，使小車運(yùn)動到斜面底端時(shí)的速度相等；
（2）在做“斜面小車實(shí)驗(yàn)”時(shí)，給水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體，目的是探究阻力對物體運(yùn)動的影響，由毛巾表面到棉布再到木板，接觸面的粗糙程度減小，小車受到的阻力也減�。�
（3）a應(yīng)該記錄不同表面阻力的大小，b列應(yīng)記錄小車在不同表面滑行距離的大小；
（4）表面越光滑，阻力就越小，小車運(yùn)動的距離就越遠(yuǎn)，這說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢；
（5）假如小車受到的阻力為零，即小車不受力，小車的運(yùn)動狀態(tài)將不會改變，做勻速直線運(yùn)動；
（6）由上分析可知，牛頓第一定律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過推理得出的，不是用實(shí)驗(yàn)直接得出的；
（7）當(dāng)擺球從A點(diǎn)由靜止釋放擺到右側(cè)最高點(diǎn)C時(shí)，此時(shí)小球的動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，速度為零，若不受任何外力，將保持靜止?fàn)顟B(tài)不變．
如果在C點(diǎn)只有繩子斷了，則小球由于受到重力作用豎直下落．
故答案為：（1）速度；（2）水平面的粗糙程度；（3）（a）阻力大小；（b）滑行距離；（4）慢；（5）勻速直線運(yùn)動；（6）不能；（7）靜止；豎直向下運(yùn)動．

點(diǎn)評 本題是探究阻力對物體運(yùn)動的影響實(shí)驗(yàn)，要掌握實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象及結(jié)論，知道在此基礎(chǔ)上經(jīng)過推理可得牛頓第一定律的內(nèi)容，解此類問題一定要注意思考實(shí)驗(yàn)的意義，并能根據(jù)所學(xué)的其他物理知識分析解決本實(shí)驗(yàn)中相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．