Question

20．如图是探究“摩擦力对物体运动影响”的实验装置示意图，其实验过程用到了许多科学方法．
（1）怎样控制小车在水平面上开始滑行时的速度相等呢？
方法是：把小车放在同一斜面的同一高度，使其由静止开始下滑．
（2）怎样反映“摩擦力”对“物体运动的影响”呢？
方法是：比较小车在不同表面上运动的距离或速度改变的快慢．
（3）怎样得出“小车不受力的作用时的运动状态”呢？必须要用推理的方法，即如果小车运动时不受摩擦力的作用，那么小车将保持匀速直线运动．

Answer 1

分析 （1）采用控制变量法，要使小车在水平面上具有相同的初速度，可以让小车从斜面的同一高度滑下；
（2）小车在水平面上是靠惯性滑行的，所以受到三个力，分别是重力、支持力和摩擦力；由于不同的表面的粗糙程度是不同的，即不同表面对小车所受的摩擦力不同而导致其滑行的距离不同，故我们据小车滑行距离的远近或小车速度减慢的快慢来比较“摩擦力”对“物体运动的影响”．
（3）根据实验可知，表面越粗糙，滑行距离越近；表面越光滑，滑行距离越远，所以如果表面绝对光滑时，小车将不受摩擦力，即将永远运动下去，即做匀速直线运动．

解答 解：（1）小车从高处滑下，重力势能转化为动能，要保证速度相同，则只要小车到达平面时的动能相同就可以，那么则需要将小车放置在斜面的同一高度，使小车的重力势能相同，则小车滑下时的动能相同，速度相同．
（2）摩擦力对物体的运动具有阻碍作用，滑行的小车受到的摩擦力越大，速度改变得越快，滑行的距离越小，因此可以从小车滑行距离的远近或速度改变的快慢来反映受到摩擦力的大小情况．
（3）小车不受力的作用在地球环境条件下无法实现，但是可以从小车滑行时受到的摩擦力越小，小车的滑行距离越远这一实验事实，进行推理，得出小车运动时不受摩擦力的作用，将保持匀速直线运动这一结论．
故答案为：（1）同一高度；
（2）速度改变的快慢；
（3）保持匀速直线运动．

点评 本题考查阻力对物体运动的影响实验，实验采用了控制变量法、转换法和推理法，同时体会如何从实验中得出结论，以及合理的外推得出物理规律的思想．