Question

15．某同学用如图甲所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响．他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板，让小车从斜面上的同一位置由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记．

（1）当小车沿斜面向下运动时，请画出图乙此时小车受力示意图．
（2）让小车从斜面的同一位置由静止滑下的目的是使小车到达水平面时的速度相等；
（3）标记③是小车在木板表面上停下的位置；
（4）分析可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢．推理可知：运动小车如果不受阻力作用，它将做匀速直线运动．

Answer 1

分析 （1）当小车沿斜面向下运动时，小车受到地球施加的重力G，方向竖直向下；还受到斜面施加的支持力F，方向垂直于接触面向上；以及沿斜面向上的摩擦力；
（2）实验中，通过小车在水平面上运动的距离来反映阻力对物体运动的影响；实验时让小车从同一斜面的同一位置由静止下滑，小车到达水平面时获得的速度相等；
（3）（4）水平面越光滑，小车所受阻力越小，运动距离越远，如果小车不受力，小车将做匀速直线运动．

解答 解：
（1）当小车沿斜面向下运动时，小车受到地球施加的重力G，方向竖直向下；还受到斜面施加的支持力F，方向垂直于接触面向上；以及沿斜面向上的摩擦力；过小车重心分别沿竖直向下、垂直于斜面向上以及沿斜面向上的方向画一条带箭头的线段，分别用G、F和f表示；如图所示：

（2）让小车从斜面上“同一位置”由静止滑下的目的是使小车到达水平面时的速度相等；
（2）图中标记③的距离最远，说明其表面是最光滑的，故应该是木板表面停下的位置；
（3）分析可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；推理可知：运动小车如果不受阻力作用，它将以恒定不变的速度永远运动下去，即做匀速直线运动，这就是牛顿第一定律的基本内容．
故答案为：（1）见上图；（2）使小车到达水平面时的速度相等；（3）木板；（3）慢；做匀速直线运动．

点评 本题考查了阻力对物体运动的影响，要明确其实验的过程、现象以及对结果进行的科学推理．同时，本实验的装置还可以探究重力势能和动能的影响因素，我们应联系记忆．