Question

4．小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：

a、如图甲，取下棉布，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．
b、如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．
c、如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．
请针对以上操作回答下列问题：
（1）以上操作中错误的一次是b（选填“a”、“b”或“c”）．
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越远．
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动．
（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时初速度相同．
（5）在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力不是（“是”或“不是”）一对平衡力．
（6）上述所有探究实验中用到的科学探究方法有控制变量法（只要求写出一种即可）．

Answer 1

分析 （1）在实验中，为使小车到达水平面时具有相同的初速度，应让小车从斜面的同一高度由静止滑下；
（2）水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动得越远；
（3）在速度相等时，小车受到的阻力越小，运动距离越远，速度减小越慢；假如表面绝对光滑，则小车不受摩擦阻力作用，小车将永远不停地运动下去；
（4）实验中应使小车从同一高度由静止滑下，是为了使小车具有相同的初速度；
（5）根据平衡力条件分析判断；
（6）探究问题时采取保持某一量或某几个量不变，改变一个量，分析探究结果，这种方法叫控制变量法．

解答 解：
（1）为了使小车到达水平面时的速度相等，应让小车从相同斜面的同一高度由静止开始下滑；则b步骤错误，因为在斜面上铺上棉布改变了接触面的粗糙程度，就不能保持初速度相同了；
（2）水平面越光滑，小车运动的距离越远，由图示可知，木板的表面最光滑，则小车在木板表面受到阻力最小，运动的距离最长；
（3）由图可知：小车在粗糙水平面上受到的阻力越大，前进的距离越近，在光滑平面上受到的阻力越小，前进的距离越远．由此可以推理：当小车不受阻力时，应该沿着光滑的水平面永远保持匀速直线运动状态；
（4）实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的初速度；
（5）在水平面滑行的小车受到的重力是小车受到的和小车对水平面的压力是水平面受到的，方向相同，作用点不同，所以不是一对平衡力，因为不满足平衡力的条件：同物、等大、反向、共线．
（6）实验中运用了控制变量法．
故答案为：（1）b；（2）远；（3）匀速直线；（4）初速度相同；（5）不是；（6）控制变量法．

点评 此题是探究阻力对物体运动的影响实验，考查了控制变量法在实验中的应用及实验结论得出方法，要注意推理法的应用．探究动能大小的影响因素实验，注意控制变量法的应用，在分析时，要分析控制的量和改变的量，同时也考查了学生对各实验的掌握．