Question

14．专题一：力与运动（本题满分15分，共两个小题，第一小题9分，第二小题6分）
回顾实验和探究：
（1）探究牛顿第一定律：

过程	让小车三次从斜面同一高度自由滑下，使得小车在水平面上运动的初速度相同．
结论	可见，小车受到的阻力越小，速度减少得越慢．进一步推理：若运动的物体不受力的作用时，将做匀速直线运动．
方法	在推理过程中，主要应用了物理学中的实验推理法．
问题讨论	利用上述实验器材再加木块，可以探究动能与速度的关系．将小车分别从斜面的不同高度自由滑下，通过观察推动木块移动的距离，判断动能的大小．

（2）探究二力平衡条件

方法与步骤	①两端小盘里加相等的砝码，小车保持静止；若将两边的小盘放到同一侧，发现小车会运动．这里使用了对比实验法． ②小车静止，把小车转过一个角度后松手，小车会转动．
分析	二力平衡时，两个力的大小相等，方向相反，作用在同一物体且在同一直线上．
分析问题讨论	用硬纸片替换小车，在硬纸片静止后，用剪刀将硬纸片剪开，发现两片被剪开的硬纸片分别向两边运动．由此证明：二力平衡时，两个力还必须作用在同一物体上．

Answer 1

分析 （1）①小车从同一斜面的同一高度下滑，小车到达水平面上时的速度相同；
②小车受到的阻力越小，速度变化越慢，运动距离越大，如果小车不受阻力作用，则小车做匀速直线运动；
③有不少实验由于条件限制难以实现，在大量可靠实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法，但得出的某些规律却又不能用实验直接验证，这种研究方法叫实验推理法，又称理想实验法；
④动能的决定因素有两个：质量和速度，在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”时，应该利用控制变量法的思路，去分析解决；
（2）①对比实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验；
②根据二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一条直线上进行解答；
③一对平衡力还必须是作用在同一物体上．

解答 解：
（1）①实验中，让小车从斜面同一高度滑下，是为了使小车在水平面上运动的初速度相同；
②由实验现象可知，平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车速度减少得越慢，小车运动的距离越远；进一步推理得出：若运动物体不受任何力的作用时，将做匀速直线运动；
③因为完全没有摩擦的平面是没有的，所以牛顿第一定律是在实验的基础上进行科学推理得出的推论；
④要探究动能与速度的关系，根据控制变量法可知应让小车到达底端时的速度不同，所以该实验让小车从斜面的不同高度自由滚下；
（2）①对比实验是唯一变量实验，根据变量设置一组对比实验，所以此实验使用了对比实验法；
②如果两个力满足：作用在同一物体上，大小相等，方向相反，并且在同一直线上的特点，那么这两个力就是一对平衡力；
③当硬纸片平衡时，用剪刀将硬纸片剪开，发现纸片向两边运动，由此证明：二力平衡时，两个力必须满足作用在同一物体上这一条件．
故答案为：（1）同一；慢；运动；实验推理；不同；（2）对比实验；相反；同一物体且在同一直线；同一物体．

点评 （1）本题考查了探究牛顿第一定律实验中的注意事项、实验分析等，解题时注意控制变量法与科学推理法的应用，尤其是要掌握根据实验现象推理得出结论的能力；
（2）本题考查二力平衡条件的探究过程以及控制变量法的应用，可根据二力平衡条件分析解答本题．