Question

20、用如图所示的实验装置研究运动和力的关系．
（1）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的

重

力和支持力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力．
（2）每次都让小车从同一个斜面的

同一高度

位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的速度．
（3）比较图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越

小

，小车运动的越

远

．
（4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受外力时，它将

保持匀速直线运动

．

Answer 1

分析：（1）根据二力平衡的条件，已知一个力是支持力，则可以判断出与支持力平衡的另一个力；
（2）小车从斜面上会自由下滑，在不同的高度，下滑到斜面底端的速度就不相同，根据这个关系则可得出每次应该让小车在什么位置由静止开始向下滑；
（3）根据摩擦力大小与接触面的粗糙程度关系，就可以得出水平面光滑时摩擦力大小；分析实验现象，即可得出运动距离与摩擦力大小的关系；
（4）根据运动距离与摩擦力大小的关系，然后用推理法得出物体不受外力时的运动情况．

解答：解：（1）由于小车在水平面上运动，所受支持力的方向是竖直向上，所以根据二力平衡条件可知，与支持力平衡的另一个力是重力，重力的方向竖直向下．
    （2）小车在斜面的不同高度向下滑，滑到斜面底端的速度是不相同的，所以为了使小车在滑到斜面底端时具有相同的速度，应该每次都让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下．
    （3）摩擦力大小与接触面的粗糙程度，接触面越粗糙，摩擦力越大；反之接触面越光滑，则摩擦力越小．当摩擦力越小时，小车运动的距离越远．
    （4）在实验中我们发现，小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越远，小车之所以最终会停下来，是因为受到摩擦力的缘故，所以我们可以推理出：如果物体不受任何力，则物体将永远的保持匀速直线运动状态．
故答案为：（1）重；（2）同一高度；（3）小，远；（4）保持匀速直线运动．

点评：本题是一道实验题，该实验的目的是探究阻力对物体运动的影响，该实验是学习牛顿第一定律的基础．牛顿第一定律是在大量实验的基础上通过分析、概括、推理得出来的．