Question

如图在伽利略斜面小车实验中，让同一小车从同一斜面的同一高度滑下，接着在不同的水平面上继续运动：
（1）之所以要让小车从同一斜面上同一高度滑下，是为了：______．
（2）小车在不同材料的水平面上运动距离不等，说明了：______．
（3）总结这个实验结果，可以推出的结论是______．

Answer 1

解：（1）当小车在斜面的同一高度时，所具有的重力势能相同，在下滑过程中，转化成的动能相同，小车质量不变，小车到达水平面时的初速度相同；
（2）从实验中可以看出，水平面越光滑，对小车的阻力越小，小车运动得越远，小车的速度减小得越慢；
（3）当水平面绝对光滑时，小车受到的阻力为0，即小车在水平方向上不受力的作用时，小车将会做匀速直线运动．
故答案为：（1）使小车在水平面的初速度相同；（2）水平面越光滑，对小车的阻力越小，小车运动得越远，小车的速度减小得越慢；（3）车不受阻力作用时，将做匀速直线运动．
分析：（1）小车从斜面的同一度度滑下是控制变量法的需要，从能量转化的角度来分析，是为了使其具有相同的重力势能，再转化成相同的动能，从而在到达水平面时有相同的初速度；
（2）小车之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力的作用，接触面的阻力越大，对小车的影响就越明显，可以从这一角度进行分析；
（3）可以假想水平面无限光滑，那么阻力就无限小，小车运动的距离就会无限远，最后可达到做匀速直线运动的理想状态．
点评：探究阻力对物体运动的影响实验中，所用到的实验方法除控制变量法外，还有一种特殊的方法，那就是科学推理法，也被称为理想实验法．因为，表面的绝对光滑只是一种理想状态，无法在现实中达到，因此，只能是在实验现象的基础上，再加上科学推理来得出结论，这一点需引起我们的注意．