Question

20．小明同学在探究“阻力对物体运动影响”的实验时，利用如图甲所示的装置，实验中该同学先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下小车，使其沿斜面向下运动，先后在水平桌面上铺上毛巾、棉布、木板，使水平面的粗糙程度越来越小，观察小车移动的距离，从而得出阻力和运动的关系．

（1）在实验操作中有一处明显的错误是（不必解释错误的原因）用不同的力推小车；
（2）小明用正确方法做了三次实验，小车分别停在如图乙、丙、丁所示的位置上．由此可以得出结论是：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远．
（3）实验结束后，小明和小华进行了交流：比较实验中小车运动的距离和小车受到的阻力大小，通过科学推理可以得到的结论是：小车在水平面上不受力的作用时，小车将做匀速直线运动．综合分析图乙、丙、丁实验，还可以得出的物理结论是：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．

Answer 1

分析 （1）探究“阻力对物体运动影响”的实验时，要控制小车到达水平面时速度相等，据此分析答题．
（2）观察图乙、丙、丁，注意水平面的粗糙程度与小车滑行的距离间的关系，得出结论．
（3）在理想状况下，没有摩擦力，运动状态将不会改变，永远保持同一速度，同一方向运动下去；
小车在水平面上受到滑动摩擦力作用，滑动摩擦力越大，小车滑行距离越大，根据图示情景分析答题．

解答 解：
（1）探究“阻力对物体运动影响”的实验时，要控制小车到达水平面时速度相等，用不同的力推小车，使其沿斜面向下运动，小车到达水平面时速度不同，因此该操作是错误的；
（2）棉布比毛巾光滑，小车在棉布上受的阻力比在毛巾上受的阻力小，木板比棉布光滑，小车在木板上受的阻力比在棉布上受的阻力小，由图乙、丙、丁可知，小车以相同的速度在木板上滑行最远，在毛巾上滑行距离最近，由此可知，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远；
（3）由实验现象可以推知，在理想状况下，如果运动物体不受力，运动状态不变，小车将做匀速直线运动；
综合分析图乙、丙、丁实验，物体间的压力相同，接触面越粗糙，小车滑行距离越小，小车受到的滑动摩擦力越大，由此可知，在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．
故答案为：（1）用不同的力推小车；
（2）水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远；
（3）小车在水平面上不受力的作用；在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．

点评 本实验应用了控制变量法与比较法，能结合摩擦力的影响因素，判断摩擦力的变化对小车运动的影响，并进一步根据实验现象进行科学推理，是本实验的一大特点．