Question

14．古希腊学者亚里士多德认为：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用．而伽利略则认为：运动的物体并不需要力来维持．到底谁说得对呢？为了探究这个问题，小明和同学们设计了如图所示的实验．

（1）为了研究小车在不同的阻力（摩擦力）作用下速度的变化情况，小明在实验中是如何让小车受到不同阻力的？使小车分别在粗糙程度不同的水平面上运动．
（2）为了探究阻力对运动的影响，实验时应控制小车到达水平面的速度保持不变，你认为小明是如何做到这一点的？将小车从斜面同一高度释放．
（3）请将小明在本实验中的结论填写完整：在较平滑木板上运动时，小车运动的距离较远，速度减小得较慢．这是因为小车受到的阻力较小的缘故．
（4）根据小明的结论，你能推理出小车不受阻力，将做匀速直线运动．
（5）以上探究过程运用了“理想实验”的方法，想想看：在八年级物理学习中，你在探究什么问题时也运用了此方法？请你说出该实验的名称．
实验名称：真空不能传声．

Answer 1

分析 （1）为了探究阻力对物体运动的影响，使小车分别在粗糙程度不同的水平面上运动；
（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；
实验中通过比较小车在水平面上运动的距离来比较阻力对运动的影响；
（3）根据实验现象进行分析，小车运动的距离越远，说明小车受到的阻力越小，小车速度减小的越慢；
（4）推理：若小车不受阻力，速度将不发生变化，即做匀速直线运动；
（5）牛第一定律是在实验的基础上通过推理得出的，回忆八年级物理中各个实验当时的过程情景，并与牛顿第一定律实验相对比，从而找到最佳答案．

解答 解：
（1）为了使小车受到不同的阻力，因此使小车在毛巾表面、棉布表面以及木板表面上运动；
（2）为了探究阻力对运动的影响，实验时使小车从斜面同一高度滑下目的是让小车到达水平面时，具有相同的速度；
通过观察比较小车停下来的距离，来比较阻力对小车运动的影响；
（3）由现象知，小车在较平滑木板上运动时，小车运动的距离较远，速度减小得较慢，这说明小车受到的阻力较小的缘故．
（4）由（3）推理，若小车不受阻力，将做匀速直线运动；
（5）牛顿第一定律的建立是在科学实验的基础上，通过对实验数据的分析，并进一步通过推理得出的（实际上不受摩擦力的物体根本不存在），所以该实验主要是利用了实验推理法形成了牛顿第一定律；真空不能传声的实验是建立在真实实验的基础上，通过进一步推理（向外抽气体，只是越来越少，不可能抽成真空）形成结论，该实验是运用了实验推理法，其形成原理同牛顿第一定律相同．
故答案为：（1）使小车分别在粗糙程度不同的水平面上运动；（2）小车到达水平面的速度；将小车从斜面同一高度释放；（3）远；慢；小；（4）匀速直线；（5）真空不能传声．

点评 本题考查了理想实验，应理解理想实验中的控制变量法和转换法，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．