Question

小明用如圖所示的裝置研究牛頓第一定律
（1）指出實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制不變的相關(guān)因素：（請(qǐng)指出其中兩個(gè)）
①

同一小車、同一斜面

；②

小車下滑時(shí)的高度

．
（2）實(shí)驗(yàn)中每一次都使小車在同一點(diǎn)自由釋放的目的是使

小車在滑至水平面時(shí)具有相同的速度

．
小明讓小車每次從斜面同一點(diǎn)處由靜止滑下，實(shí)驗(yàn)中只依次改變水平面的粗糙程度，測(cè)量小車在水平面上滑行的距離．結(jié)果記錄在下表中．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	接觸面	小車受到的摩擦力大小	小車運(yùn)動(dòng)的距離s（單位：cm）
一	毛巾	大	6.25
二	棉布	較大	12.71
三	木板	小	32.32

（3）由實(shí)驗(yàn)一、二、三可得到結(jié)論：

小車所受的阻力越小，其運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)

．
（4）想象如果圖丁所示的水平板是絕對(duì)光滑的，且空氣阻力為零，則小車的運(yùn)動(dòng)情況為

做勻速直線運(yùn)動(dòng)

．
（5）由此研究可發(fā)現(xiàn)、牛頓第一定律的得出是應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)推理

法．

Answer 1

分析：（1）此實(shí)驗(yàn)讓同一小車、同一斜面、同一高度、各板均保持水平從三種不同接觸面下滑來(lái)研究摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響．
（2）同一小車在同一高度，小車具有的重力勢(shì)能相同，到達(dá)斜面底部小車的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能，到達(dá)斜面底部，小車的動(dòng)能相同，小車的質(zhì)量不變，小車的速度相同．所以每次釋放小車都要求從斜面的同一高度釋放是為了使小車到達(dá)斜面底部的速度相同．
（3）由表中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)表面越光滑時(shí)，小車的滑行距離越遠(yuǎn)，這說(shuō)明表面對(duì)小車的阻力越�。�
（4）當(dāng)表面完全光滑時(shí)（不存在摩擦力），那么小車將會(huì)以這個(gè)速度一直運(yùn)動(dòng)下去，即作勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（5）現(xiàn)實(shí)世界中，不受力的物體是沒有的，所以牛頓第一定律是在現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過分析、概括、推理得出的．

解答：解：（1）為了研究摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，因此要求同一小車從斜面的同一高度滑下三種接觸面改變的是小車所受到的阻力，由此得出牛頓第一定律的內(nèi)容．
故答案為：①同一小車、同一斜面；②小車下滑時(shí)的高度．
（2）小車從同一高度釋放，具有相同的重力勢(shì)能，下滑時(shí)，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能相同，小車的質(zhì)量不變，小車的速度相同．
故答案為：小車在滑至水平面時(shí)具有相同的速度．
（3）給出的三種材料：毛巾、棉布、木板可見，它們的粗糙程度是毛巾大于棉布，棉布大于木板．在這三種材料上面，小車滑行的距離大小關(guān)系為：毛巾小于棉布，棉布小于木板，這就表明：平面越光滑，摩擦力就越小，小車前進(jìn)的距離就越大．
故答案為：小車所受的阻力越小，其運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)．
（4）若接觸面完全光滑，即沒有摩擦阻力，小車將保持原速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
故答案為：做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（5）牛頓第一定律的前提條件是物體不受力的作用，所以它不能由實(shí)驗(yàn)得出來(lái)，而是通過分析事實(shí)，再進(jìn)一步概括、推理得出來(lái)的．
故答案為：實(shí)驗(yàn)推理．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，小車從同一高度釋放，獲得相同的速度，對(duì)于理解為什么從同一高度能獲得相同的速度，由于用到重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)能量轉(zhuǎn)化，不能理解，只能從生活經(jīng)驗(yàn)理解即可．