Question

10．我们在探究“阻力对物体运动的影响”时，将同一小车分别在毛巾、棉布和木板表面上做实验，如图所示．请回答下列问题：

（1）让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的支持力和重力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受到水平方向上的摩擦力．
（2）同一小车分三次从同一斜面的同一高度滑下，采用同一高度的目的是为了使小车在平面上开始运动时，具有相同的速度；使用同一辆小车是为了使水平支持面受到的压力相同．
（3）下面是记录实验情况的表格，请将其中（a）、（b）两项内容补充完整．

实验序号	水平部分材料	（a）小车受阻力的情况	（b）小车运动的路程
①
②
③

（4）小车在木板表面上滑行的最远；小车在毛巾表面上速度变化得最快．
（5）从这个实验中得出的推论：如果小车没有受到阻力作用，它将做匀速直线运动．

Answer 1

分析 （1）分析小车受到的力，小车在水平方向受重力和支持力，这两个力相互平衡，作用效果相互抵消；
（2）本实验影响小车运动距离远近的因素主要有两个：一是摩擦力的大小；二是小车到达水平面的速度大小．因此探究小车滑行的距离与摩擦力的关系时，就必须确保到达水平面时的速度相同；
（3）应用控制变量法，根据接触面的粗糙程度与小车滑行距离的关系得出实验结论；
（4）根据现象可知运动距离最远的表面，根据力是改变物体运动状态的原因可知运动距离最近的表面速度变化最快；
（5）由（4）推理得出：若运动的小车不受外力作用，将保持匀速直线运动状态永远运动下去．

解答 解：
（1）小车沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的支持力和重力平衡，作用效果互相抵消，相当于小车只受到水平方向上的摩擦力；
（2）该实验要比较的是小车在阻力不同的路面上滑行的距离，这样就要求我们控制变量：初速度，而从同一点滑下，可以保证每次到达水平面的速度相同，使用同一辆小车是为了使水平支持面受到的压力相同；
（3）由实验可知，在小车初速度一定时，小车受到的阻力越小，滑行距离越大；
因此记录表格中需要添加（a）小车受阻力的情况；（b）小车运动的路程；
（4）物体表面越光滑，阻力越小，滑行距离越远；物体表面越粗糙，对小车的阻力越大，滑行距离越近，速度变化得越快；
（5）由上推理得出：若运动的物体不受外力作用，将做匀速直线运动．
故答案为：（1）支持；重；（2）速度；压力；（3）小车受阻力的情况；小车运动的路程；（4）木板；毛巾；（5）做匀速直线运动．

点评 此题是探究运动和力的关系实验，考查了控制变量法的应用，要掌握控制小车速度相同的方法，此实验是牛顿第一定律的基础，也是力学中的重点实验，应掌握并联理解．