Question

15．古希臘學者亞里士多德認為：如果要使一個物體持續(xù)運動，就必須對它施加力的作用．而伽利略則認為：運動的物體并不需要力來維持．到底誰說得對呢？為了探究這個問題，小明和同學們設(shè)計了如圖所示的實驗．

（1）為了研究小車在不同的阻力（摩擦力）作用下速度的變化情況，小明在實驗中是通過改變接觸面的粗糙程度來改變小車受到阻力的；
（2）為了探究阻力對運動的影響，實驗時應(yīng)控制初始速度保持不變，你認為小明是通過在斜面的同一高度釋放小車的操作來實現(xiàn)這一目的．
（3）小明通過實驗發(fā)現(xiàn)：水平面越光滑，小車運動的距離越長（選填“長”或“短”），
（4）根據(jù)小明觀察到的現(xiàn)象，推理出運動的小車不受阻力，將做勻速直線運動；
（5）以上探究過程運用了“理想實驗”的方法，想想看：在探究真空不能傳聲（填實驗名稱）時也運用了此方法．

Answer 1

分析 （1）為了探究阻力對物體運動的影響，使小車分別在粗糙程度不同的水平面上運動；
（2）本實驗影響小車運動距離遠近的因素主要有兩個：一是摩擦力的大小；二是小車到達水平面的速度大小，因此探究小車滑行的距離與摩擦力的關(guān)系時，就必須確保到達水平面時的速度相同；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象進行分析，小車運動的距離越遠，說明小車受到的阻力越小，小車速度減小的越慢；
（4）推理：若小車不受阻力，速度將不發(fā)生變化，即做勻速直線運動；
（5）牛第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上通過推理得出的，回憶八年級物理中各個實驗當時的過程情景，并與牛頓第一定律實驗相對比，從而找到最佳答案．

解答 解：
（1）為了使小車受到不同的阻力，因此使小車在毛巾表面、棉布表面以及木板表面上運動；即在實驗中是通過改變接觸面的粗糙程度改變小車受到的阻力；
（2）為了探究阻力對運動的影響，實驗時使小車從斜面同一高度滑下目的是讓小車到達水平面時，具有相同的速度；
（3）由現(xiàn)象知，小車在較平滑木板上運動時，小車運動的距離較長，速度減小得較慢；
（4）由（3）推理，若小車不受阻力，將做勻速直線運動；
（5）牛頓第一定律的建立是在科學實驗的基礎(chǔ)上，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，并進一步通過推理得出的（實際上不受摩擦力的物體根本不存在），所以該實驗主要是利用了實驗推理法形成了牛頓第一定律；真空不能傳聲的實驗是建立在真實實驗的基礎(chǔ)上，通過進一步推理（向外抽氣體，只是越來越少，不可能抽成真空）形成結(jié)論，該實驗是運用了實驗推理法，其形成原理同牛頓第一定律相同．
故答案為：（1）接觸面的粗糙程度；（2）初始速度；在斜面的同一高度釋放小車；（3）長；（4）勻速直線；（5）真空不能傳聲．

點評 本題考查了理想實驗，應(yīng)理解理想實驗中的控制變量法和轉(zhuǎn)換法，同時體會如何從實驗中得出結(jié)論，以及合理的外推得出物理規(guī)律的思想．