Question

在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的材料（如毛巾、棉布、木板等），讓小車自斜面頂端從靜止開始滑下，三次實驗現(xiàn)象如圖所示，比較小車沿水平面運動的距離．請你觀察實驗現(xiàn)象思考后回答：
（1）三次實驗中采用“同一小車、保持同一高度、讓小車從靜止開始下滑”，這樣做的目的是

使小車到達(dá)水平面時的初速度相同

．
（2）三次實驗中，小車在水平面上受到摩擦力最大的是在

毛巾

表面上，這說明小車受到摩擦力的大小與接觸面的

粗糙程度

有關(guān)．
（3）進(jìn)一步推理可知，若水平面絕對光滑（即小車不受摩擦力），則小車會在水平面上做

勻速直線

運動．
（4）這個實驗從根本上證明了

力是維持物體運動的原因

 的觀點是錯誤的．

Answer 1

分析：①在進(jìn)行牛頓第一定律的實驗時，我們主要研究的是摩擦阻力對小車運動情況的影響，因此，需控制小車在水平面的速度相等，這樣才能得出其不同摩擦阻力下，對小車運動狀態(tài)的影響．再根據(jù)不同表面的摩擦大小，可判斷小車前進(jìn)距離的遠(yuǎn)近；
②分析實驗現(xiàn)象可知，小車受到的阻力越小，其前進(jìn)的距離會越遠(yuǎn)，據(jù)此進(jìn)一步做出極端假設(shè)，即小車不受外力時，會永遠(yuǎn)運動下去．這一實驗是牛頓第一定律得出的基礎(chǔ)，再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)推理才最終得出了這一著名的定律；
③在最初研究運動和力的關(guān)系時，所持的觀點是“力是維持物體運動的原因”，而在本實驗中，物體靠慣性運動，如果沒有外力的作用，其照樣可以做勻速直線運動，因此反駁了上述觀點．

解答：解：
（1）實驗中，讓同一小車，三次在同一斜面的同一高度處從靜止開始下滑，目的是為了使小車到達(dá)水平位置時，具有相同的初速度；
（2）三種表面中木板最光滑，棉布次之，毛巾最粗糙，對小車的摩擦力越大，這說明小車受到摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
（3）分析其實質(zhì)可知，小車前進(jìn)距離的遠(yuǎn)近受摩擦阻力的影響，摩擦力越小，小車前進(jìn)的距離就會越遠(yuǎn)，進(jìn)一步推理可知，若水平面絕對光滑，小車會在水平面上做勻速直線運動；
（4）本實驗的最終結(jié)論是，物體不受力時可做勻速直線運動，因此，從根本上證明了“力是維持物體運動的原因”（或“維持物體運動必須要有力”）這一觀點是錯誤的．
故答案為：
（1）使小車到達(dá)水平面時的初速度相同；
（2）毛巾；粗糙程度；
（3）勻速直線；
（4）力是維持物體運動的原因．

點評：本題主要考查了牛頓第一定律的實驗過程和推理過程，這一實驗結(jié)果的得出方式是我們應(yīng)該特別注意的，同時，實驗中還用到了控制變量的方法，也是我們應(yīng)該重點學(xué)習(xí)的．