Question

7．如图1是研究牛顿第一定律的实验．请回答：
（1）三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下，是为了使它在平面上开始运动的速度相同．
（2）实验为了让小车受到不同的阻力，应该怎么做？使水平面的粗糙程度不同．
（3）由实验知：平面越光滑，小车受到的阻力越小（“大”、“小”），速度减小得慢（“快”、“慢”）．
（4）根据实验结论，可推理得出：如果运动的小车所受的阻力为零，小车将做匀速直线运动．
（5）牛顿第一定律是建立在D
A．日常生活经验的基础上    　B．科学家猜想的基础上
C．直接实验结果的基础上　    D．实验和科学推理相结合的基础上
（6）画出小车在棉布表面运动过程中的受力示意图（直接画在如图2中，不记空气阻力）．

Answer 1

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）小车在水平面上运动时，受到的阻力主要是摩擦力．影响摩擦力大小的因素有压力的大小、接触面的粗糙程度．在压力一定的情况下，改变接触面的粗糙程度可改变摩擦力的大小．
（3）压力一定时，接触面越光滑，摩擦力越小，小车所受的影响就越小．
（4）小车受到的摩擦力越小，小车受到的影响就越小，速度减小得越慢，可以假想水平面无限光滑，那么阻力就为0，小车将不会受到摩擦阻力的影响将永远匀速直线运动下去．
（5）实际上摩擦阻力可以减小，但不可能变为0，所以牛顿第一定律是在实验基础上加以理想推理得到的．
（6）小车在棉布表面运动过程中受到的力有重力、支持力、摩擦阻力．可画出其所受阻力的示意图．

解答 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，质量又不变，所以到达水平面时的初速度相同．
（2）在水平面上铺上粗糙程度不同的物体，可使小车受到不同的阻力．
（3）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．
（4）当水平面绝对光滑时，运动的小车受到的阻力为0，即小车在水平方向上不受力的作用时，小车将匀速直线运动下去．
（5）牛顿第一定律是建立在实验和科学推理相结合的基础上的．
（6）小车在棉布巾表面运动过程中的受阻力示意图如下图：

故答案为：（1）相同；（2）使水平面的粗糙程度不同；（3）小；慢；（4）匀速直线；（5）D；（6）如上图．

点评 （1）重点分析阻力对物体运动状态改变所起的作用；
（2）通过对理想状态的想象与推理，得出进一步的结论，这种方法叫推理法，也被称为理想实验法．