Question

14．小明利用如圖所示的裝置，探究在水平面上阻力對物體運動的影響，進行如下操作：

a．如圖甲所示，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．如圖乙所示，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．如圖丙所示，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．
（3）糾正錯誤后，多次實驗進行分析，并進一步推測：在水平面上滑行的小車，如果受到的阻力為零，它將做勻速直線運動．
（4）為了得出科學結論，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：使小車從斜面上同一位置到達底端水平面時初速度相同．
（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探究方法是控制變量法（只要求寫出一種即可）．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為使小車到達水平面時具有相同的初速度，應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，小車運動得越遠；
（3）在速度相等時，小車受到的阻力越小，運動距離越遠，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，小車將永遠不停地運動下去；
（4）實驗中應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，分析探究結果，這種方法叫控制變量法．同時本實驗的結論得出用到了科學推理法．

解答 解：（1）為了使小車到達水平面時的速度相等，應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，小車運動的距離越遠，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，運動距離越遠，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）實驗中運用的科學探究方法有：控制變量法、科學推理法等．
故答案為：（1）b；（2）遠；（3）勻速直線；（4）初速度相同；（5）不是；（6）控制變量法（科學推理法）．

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