Question

15．板上鋪上粗糙程度不同的材料，小車自斜面頂端由靜止開始滑下，比較小車在水平面上運動的距離（如圖所示）．伽利略、牛頓等科學(xué)家曾多次做過類似的實驗，并在此基礎(chǔ)上分析推理得出著名的牛頓第一定律．請回答下列問題：

（1）傾斜表面的粗糙程度要小（選填“大”或“小”）；
（2）為了得出科學(xué)結(jié)論，三次實驗中小車每次都從斜面上同一高度由靜止自由下滑，這樣做的目的是使小車到水平面上具有相同的速度；
（3）三次實驗中，觀察的現(xiàn)象是，水平面上的摩擦力越小，小車通過的距離就越遠(yuǎn)；
（4）進(jìn)一步推理可知，若水平面絕對光滑（小車不受阻力），則小車會在水平面上做勻速直線運動．

Answer 1

分析 （1）本實驗是探究水平面對小車運動情況的影響，據(jù)此分析傾斜表面的粗糙程度；
（2）要研究阻力對物體運動的影響，應(yīng)該采用控制變量法．小車從斜面上會自由下滑，在不同的高度，下滑到斜面底端的速度就不相同，根據(jù)這個關(guān)系則可得出每次應(yīng)該讓小車在什么位置由靜止開始向下滑；
（3）小車運動的距離長短與所受的摩擦力大小有關(guān)，小車運動的距離短，表明受到的摩擦力大；
（4）力是改變物體運動狀態(tài)的原因，如果物體不受力，則物體的運動狀態(tài)就不會發(fā)生變化．

解答 解：
（1）本實驗是探究水平面對小車運動情況的影響，因此可知傾斜表面的粗糙程度要小一些；
（2）因為該實驗是要研究阻力對物體運動的影響，所以應(yīng)該采用控制變量法，即控制其它因素都相同，只讓水平面的阻力大小不同，所以三次實驗中應(yīng)使小車運動到斜面底端時的速度相等．要想讓小車運動到斜面底端時的速度相等，就應(yīng)該讓小車從斜面的同一高度處釋放．
（2）在這三次實驗中，小車在木板表面上運動的距離最長，停止的最慢，這是因為木板表面最光滑，小車在該表面受到的阻力最��；
（3）由此我們可以推理得出：若水平面絕對光滑（即小車不受摩擦力），則小車會在水平面上做勻速直線運動．
故答案為：（1）小；（2）同一高度；相同的速度；（3）遠(yuǎn)；（4）勻速直線．

點評 該題是一道實驗題，考查了學(xué)生對于該實驗所采用的方法是否掌握以及對該實驗的推理結(jié)論是否了解．該實驗用到的方法是物理中經(jīng)常采用的控制變量法，該實驗是理解牛頓第一定律的基礎(chǔ)．