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    18．小宇骑车时即使不踩踏板，自行车在水平路面上也能滑行一段距离．于是他猜想滑行的距离不仅与初始速度有关还与路面的粗糙程度有关还可能．为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度，请你观察小车由斜面滑下后在水平面上滑行的实验现象思考后回答：
    （1）将小车从斜面上不同高度处释放，比较小车在同一种粗糙（选填“同一种粗糙”或“不同粗糙”）面上滑行的路程长短，就可比较出滑行距离与小车初速度的关系．
    （2）为了探究与水平面的粗糙程度关系，进行如下操作：
    ①将小车从斜面上的同一高度处释放，比较小车分别在毛巾、棉布、木板上的滑行距离．
    ②三次实验中，小车在木板表面上运动时受到的摩擦力最小，小车速度改变最慢（选填“快”或“慢”）
    ③进一步推理可知，若水平面光滑无摩擦，则小车会在水平面上做匀速直线运动．
    ④该实验不能（填能或不能）直接验证牛顿第一定律．
    （3）实验后小宇猜想：小车在水平面上的滑行距离，除了与上述两个因素有关外，还可能与小车的质量有关．为了验证这一猜想，小宇又做了如下实验：在其它条件相同情况下，在小车上加放数量不等的钩码后，让小车斜面上由静止滑到水平的木板上，记录小车和钩码的总质量m和它在水平面的滑行距离S，记录数据如下：
    实验次数12345
    小车质量m/kg0.100.200.300.400.50
    滑行距离s/m0.420.410.420.410.42
    从上述数据分析：在初速度和接触面粗糙程度相同的条件下，物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小无关，上述操作中进行多次实验的目的是寻找普遍规律，避免偶然性．

    分析 （1）小车从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，滑行距离与小车初速度的关系，应让小车以不同的速度在同一粗糙面上滑行．
    （2）实验目的是研究阻力对物体运动的影响，需要控制小车的初速度要相同；通过小车的运动距离反应速度的变化和摩擦阻力的大小；进行合理的推理得出假如不受力的情况．
    （3）分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验现象得出结论．

    解答 解：（1）因为小车从斜面上滑下，到达底端的速度取决于物体的高度，因此将小车从不同的高度处释放，比较小车在同一粗糙面上滑行的路程长短可探究滑行距离与小车初速度的关系；
    （2）①在探究过程中，采用控制变量法，保证小车到达水平面时的速度要相同，因此三次实验要使小车从斜面的同一高度滑下；
    ②接触面越光滑，摩擦力越小，因此小车在木板表面上受到摩擦力最小，小车速度改变最慢；
    ③若水平面光滑无摩擦，则小车不受摩擦力，小车的速度和方向不变，即做匀速直线运动．
    ④由于绝对光滑的表面是不存在的，所以本实验不能直接验证牛顿第一定律，需要在实验的基础上进行科学的推理．
    （3）由表中实验数据可知，小车质量不同，在误差运行的范围内小车下水平面上滑行距离相等，由此可得：在初速度和接触面粗糙程度相同的条件下，物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小无关．
    在实验中，进行多次实验的目的是寻找普遍规律，避免偶然性．
    故答案为：（1）不同高度；同一粗糙；
    （2）①同一高度；②木板；慢；③匀速直线；④不能．
    （3）无关；寻找普遍规律，避免偶然性．

    点评 本题考查了阻力以及速度对物体运动的影响，属于探究实验，要明确实验中用到的探究方法：控制变量法、转换法、科学推理法等，综合性较强．

    练习册系列答案
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