Question

在“探究力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃，让小车自斜面顶端从静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动的距离如图所示．

（1）实验时小车每次都从斜面顶端滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动时________相同．
（2）由图可知，小车在玻璃上运动的距离最长，这说明小车受到的阻力越________，速度减小得越慢．
（3）根据这个实验推理：若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持________．
（4）由这个实验可以推理得出物理学的基本定律是________．
（5）对于“力与运动的关系”的问题，下列说法中正确的是________
A．力是维持物体运动状态的原因；B．力是改变物体运动状态的原因；
C．只有在力的作用下物体才能运动；D．只要有力作用在物体上，物体的运动状态就一定改变．

Answer 1

解：（1）小车在同一高度，小车的质量和高度相同，小车的重力势能相同；小车下滑到斜面底端，小车的重力势能转化为动能，小车的动能相同，小车的质量不变，小车的速度相同，所以实验时小车每次都从斜面顶端滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动时速度相同．
（2）小车在玻璃上受到阻力小，速度改变的小，小车运动距离会越长．
（3）若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），小车的运动状态将保持不变，小车将进行匀速直线运动．
（4）斜面小车实验得出的结论是小车受到阻力越小，小车的速度改变的越小，小车运动的距离越长，在此基础上进行推理得到，小车不受阻力作用时，小车将进行匀速直线运动，在这个基础上推理得到牛顿第一定律．
（5）A．惯性是维持物体运动的原因，力不是维持物体运动的原因．选项错误．
B．改变物体的运动状态一定要有力作用，所以力是改变物体运动状态的原因．选项正确．
C．在理想状态下物体不受任何力的作用时，物体也能保持匀速直线运动状态．所以只有在力的作用下物体才能运动说法错误．选项错误．
D．平衡力作用在物体上物体的运动状态不变，非平衡力作用在物体上，物体的运动状态改变．所以只要有力作用在物体上，物体的运动状态就一定改变说法错误．选项错误．
故答案为：（1）速度；（2）小；（3）匀速直线运动；（4）牛顿第一定律；（5）B．
分析：（1）小车在斜面顶端时具有重力势能，小车运动到斜面底端，此过程中重力势能转化为动能，从重力势能和动能大小的影响因素判断重力势能和动能的大小，判断小车到达斜面底端速度的大小．
（2）实验过程中，小车受到的阻力越小，速度改变的越小，小车在斜面上运动距离越长．
（3）小车在光滑的水平面上，不受阻力的作用，小车的运动状态将不变．
（4）牛顿第一定律是在斜面小车实验的基础上进行科学推理得到的．
（5）维持物体的运动不需要力，需要物体的惯性；
力是改变物体运动状态的原因；
物体的运动可以不需要力，有力作用在物体上，物体不一定运动；
点评：由于重力势能和动能的转化知识滞后，导致学生不明白其中的真正原因，只能是在复习阶段才能让学生明白小车从同一高度滑下的原因．