Question

20．小明同學(xué)在探究“阻力對物體運動影響”的實驗時，利用如圖甲所示的裝置，實驗中該同學(xué)先后三次將同一小車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小車，使其沿斜面向下運動，先后在水平桌面上鋪上毛巾、棉布、木板，使水平面的粗糙程度越來越小，觀察小車移動的距離，從而得出運動和阻力的關(guān)系．

（1）指出在實驗操作中有一處明顯的錯誤是（不必解釋錯誤的原因）用不同的力推一下小車，應(yīng)該改為讓小車從斜面的同一高度處沿斜面由靜止開始運動．
（2）小明用正確方法做了三次實驗，小車分別停在如圖乙、丙、丁所示的位置上．由此可以得出的結(jié)論是：在初速度相同的條件下，水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運動的距離越遠(yuǎn)，速度減小得越慢．
（3）如果表面絕對光滑，小車所受的阻力為零，速度將不再減慢，以恒定不變的速度做勻速直線運動．這一步所用方法和下列B選項的方法相同．
A．研究平面鏡成像規(guī)律時用棋子B代替棋子A的像
B．研究聲音的傳播時如果將瓶內(nèi)抽成真空，將聽不到鈴聲
C．探究摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系時，控制接觸面粗糙程度相同
D．用光線來研究光的直線傳播
（4）如果在此實驗基礎(chǔ)上，添加一個木地段，利用甲圖可探究物體動能大小與速度是否有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）探究“阻力對物體運動影響”的實驗時，要控制小車到達(dá)水平面時速度相等，據(jù)此分析答題．
（2）觀察圖乙、丙、丁，注意水平面的粗糙程度與小車滑行的距離間的關(guān)系，得出結(jié)論．
（3）此實驗采取的是科學(xué)推理法（理想實驗法），即在實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)推理，得出理想狀態(tài)下物體的運動情況．據(jù)此對各選項中的實驗方法進(jìn)行分析．
（4）動能的大小與速度和質(zhì)量有關(guān)．

解答 解：（1）探究“阻力對物體運動影響”的實驗時，要控制小車到達(dá)水平面時速度相等，用不同的力推小車，使其沿斜面向下運動，小車到達(dá)水平面時速度不同，因此該操作是錯誤的，應(yīng)使小車從同一高度由靜止自由滑下．
（2）棉布比毛巾光滑，小車在棉布上受的阻力比在毛巾上受的阻力小，木板比棉布光滑，小車在，木板上受的阻力比在棉布上受的阻力小，由圖乙、丙、丁可知，小車以相同的速度在木板上滑行最遠(yuǎn)，在毛巾上滑行距離最近，由此可知，在初速度相同的條件下，水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運動的距離越遠(yuǎn)，速度減小得越慢；
（3）此實驗采取的是科學(xué)推理法，不能通過實驗直接驗證．
A、用棋子B代替棋子A的像，采用的是等效替代法，不合題意；
B．如果將瓶內(nèi)抽成真空，將聽不到鈴聲，由于瓶內(nèi)不人抽成絕對的真空，真空不能傳聲也是通過科學(xué)推理得出的，與本題中實驗方法相同，符合題意；
C．探究摩擦力大小與壓力大小的關(guān)系時，控制接觸面粗糙程度相同，這是采用了控制變量法，不合題意；
D．用光線來研究光的直線傳播，是采用了模型法，不合題意．
故只有B符合題意．
（4）添加一個木塊，可以讓小球從不同高度滑下，根據(jù)撞擊木塊的距離的遠(yuǎn)近來判定動能與速度的關(guān)系．
故答案為：（1）用不同的力推一下小車；讓小車從斜面的同一高度處沿斜面由靜止開始運動；（2）水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運動的距離越遠(yuǎn)，速度減小得越慢； （3）B；（4）速度．

點評 本實驗應(yīng)用了控制變量法與科學(xué)推理法，掌握該方法的應(yīng)用是正確解題的關(guān)鍵．在實驗中，注意操作的細(xì)節(jié)，如小車釋放的位置與方法、毛巾和棉布鋪設(shè)的位置等．