Question

10．小明利用如圖1所示的裝置，探究在水平面上阻力對物體運(yùn)動的影響，進(jìn)行如下操作：

a．如圖甲，將毛巾鋪在水平木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．
b．如圖乙，取下毛巾，將棉布鋪在斜面和木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．
c．如圖丙，取下棉布，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．
請針對以上操作回答下列問題：
（1）以上操作中錯誤的一次是b（填“a”“b”或“c”）．
（2）對比兩次正確實驗操作能說明：小車受到的阻力越小，通過的距離越遠(yuǎn)（選填“大”或“小”）．
（3）糾正錯誤后，多次實驗進(jìn)行分析，并進(jìn)一步推測：在水平面上滑行的小車，如果受到的阻力為零，它將做勻速直線運(yùn)動．
（4）為了得出科學(xué)的結(jié)論，三次實驗中小車每次都從斜面上同一位置由靜止自由下滑，這樣做的目的是：使小車到達(dá)底端水平面時速度相同．
（5）在水平面滑行的小車受到的重力和小車對水平面的壓力不是（填“是”或“不是”）一對平衡力．
（6）上述所有探究實驗中用到的科學(xué)研究方法有控制變量法（只要求寫出一種即可）．
（7）在大量類似實驗基礎(chǔ)上，牛頓等科學(xué)家經(jīng)過進(jìn)一步推理而概括出了著名的牛頓第一定律，它是人們公認(rèn)的物理學(xué)基本定律之一，在實際生活中有著廣泛的應(yīng)用．
一架在空中水平向右勻速直線飛行的飛機(jī)上，自由落下了一顆炸彈．下列給出了幾種炸彈落地前與飛機(jī)位置關(guān)系的情形，如圖2所示．請你認(rèn)真分析后作出正確的選擇：
①不計空氣對炸彈的阻力，炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系為乙圖．
②實際上，由于空氣阻力的存在，炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系為甲圖．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為使小車到達(dá)水平面時具有相同的初速度，應(yīng)讓小車從斜面的同一高度由靜止滑下；
（2）水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運(yùn)動得越遠(yuǎn)；
（3）在速度相等時，小車受到的阻力越小，運(yùn)動距離越遠(yuǎn)，速度減小越慢；假如表面絕對光滑，則小車不受摩擦阻力作用，小車將永遠(yuǎn)不停地運(yùn)動下去；
（4）實驗中應(yīng)使小車從同一高度由靜止滑下，是為了使小車具有相同的初速度．
（5）根據(jù)平衡力條件分析判斷；
（6）探究問題時采取保持某一量或某幾個量不變，改變一個量，分析探究結(jié)果，這種方法叫控制變量法．
（7）分析圖示情景答題．

解答 解：（1）為了使小車到達(dá)水平面時的速度相等，應(yīng)讓小車從相同斜面的同一高度由靜止開始下滑；則b步驟錯誤，因為在斜面上鋪上棉布改變了接觸面的粗糙程度，就不能保持初速度相同了；
（2）水平面越光滑，小車運(yùn)動的距離越遠(yuǎn)，由圖示可知，木板的表面最光滑，則小車在木板表面受到阻力最小，運(yùn)動的距離最長；
（3）由實驗可知，平面越光滑，小車受到的阻力越小，運(yùn)動距離越遠(yuǎn)，速度減小得越慢；
（4）實驗中每次讓小車從斜面頂端由靜止滑下，是為了使小車到達(dá)水平面時具有相同的初速度．
（5）在水平面滑行的小車受到的重力和小車對水平面的壓力不是一對平衡力，因為不滿足平衡力的條件：同物、等大、反向、共線；
（6）實驗中運(yùn)用了控制變量法．
（7）①不計空氣對炸彈的阻力，由于炸彈具有慣性，在水平方向上，炸彈與飛機(jī)的速度相等，它們相對靜止，炸彈在飛機(jī)的正下方，由圖示可知，炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系為B圖．
②實際上，由于炸彈受到空氣阻力作用，在水平方向上的速度小于飛機(jī)速度，炸彈在飛機(jī)的后下方，由圖示可知，炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系為A圖．
故答案為：（1）b；（2）遠(yuǎn)；（3）勻速直線；（4）速度相同；（5）不是；（6）控制變量法；（7）①乙；②甲．

點評 此題是探究阻力對物體運(yùn)動的影響實驗，考查了控制變量法在實驗中的應(yīng)用及實驗結(jié)論得出方法，要注意推理法的應(yīng)用．探究動能大小的影響因素實驗，注意控制變量法的應(yīng)用，在分析時，要分析控制的量和改變的量，同時也考查了學(xué)生對各實驗的掌握．