Question

【題目】如圖為某同學(xué)“探究牛頓第一定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)先后三次將同一小車放在同一斜面上的同一高度，然后分別用不同的力推了一下小車，使其沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，逐漸減小水平面的粗糙程度，觀察小車移動(dòng)的距離，從而得出力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系．

(1)在實(shí)驗(yàn)操作中有一處明顯的錯(cuò)誤是(不需要解釋錯(cuò)誤的原因)：________.

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使小車在水平面上開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有相同的速度，采取的措施是________；

(3)小車在水平軌道上滑行時(shí)，受到的力一共有________個(gè)．

(4)更正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)中可觀察到，平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離越________，速度減小得越________．

(5)一般人的思維都局限在直接比較小車在不同表面上運(yùn)動(dòng)的距離不同，但科學(xué)家們卻能發(fā)現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)的表面越光滑，相同情況下物體受到的________越小，物體運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng)；并由此推想出進(jìn)一步的結(jié)論，運(yùn)動(dòng)的物體如果不受外力作用，它將________．著名的牛頓第一定律就是在此基礎(chǔ)上推理總結(jié)出來(lái)的，該定律________(選填“能”或“不能”)用實(shí)驗(yàn)直接證明．

Answer 1

【答案】分別用不同的力推了一下小車 讓小車從斜面的同一高度滑下 3 遠(yuǎn) 慢 阻力 做勻速直線運(yùn)動(dòng) 不能

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)中為了驗(yàn)證物體速度相同時(shí)，木塊受到的不同的阻力對(duì)其速度的影響，因此實(shí)驗(yàn)中要保證木塊的初始速度相同．故由此可以找出其操作中存在的錯(cuò)誤；

（2）小車從斜面上會(huì)自由下滑，在不同的高度，下滑到斜面底端的速度就不相同，根據(jù)這個(gè)關(guān)系則可得出每次應(yīng)該讓小車在什么位置由靜止開始向下滑；

（3）小車在水平面上是靠慣性滑行的，所以受到三個(gè)力，分別是重力、支持力和摩擦力；

（4）水平面越光滑，對(duì)小車的摩擦力越小，則小車運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)；

（5）當(dāng)小車滑下時(shí)是運(yùn)動(dòng)的，小車如果不受摩擦力，小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

牛頓第一定律是概括了伽利略等人的研究成果，在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)推理而抽象概括出來(lái)的，運(yùn)用的是科學(xué)推理法．

(1)木塊運(yùn)動(dòng)的距離長(zhǎng)短不僅與木塊受到的摩擦力有關(guān)，還與物體的初始速度有關(guān)，因此在研究摩擦力對(duì)其運(yùn)動(dòng)距離的影響時(shí)，要控制木塊的速度相同，即要用到控制變量法。由于用不同的力推木塊，導(dǎo)致了木塊的初始速度不同。故這種操作是錯(cuò)誤的；(2)為了使小車在粗糙程度不同水平面上剛開始運(yùn)動(dòng)到時(shí)具有相同的速度，小車應(yīng)從斜面的同一高度處由靜止滑下；(3)對(duì)小車進(jìn)行受力分析時(shí)，可以根據(jù)小車分別在水平和豎直方向上的受力情況進(jìn)行分析；小車在豎直方向上受到重力和水平面對(duì)它的支持力，因?yàn)樾≤囋谒�平方向上是靠慣性滑行，所以在水平方向上只有摩擦力。所以小車受到三個(gè)力作用；(4)由圖可知，毛巾、棉布、木板依次越來(lái)越光滑，阻力也越來(lái)越小，從小車前進(jìn)的距離來(lái)看，在初速度相同的條件下，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車運(yùn)動(dòng)的越遠(yuǎn)，速度減小得越慢；(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，速度減小得越慢；推理可知，如果小車不受外力，小車將以不變的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，即做勻速直線運(yùn)動(dòng)；著名的牛頓第一定律，也稱慣性定律，就是在此基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的。這個(gè)定律因?yàn)槭怯猛评淼姆椒ǖ贸�，所以它不是用�?shí)驗(yàn)直接得出的。