Question

11．如圖是探究“摩擦力對物體運動影響”的實驗裝置示意圖，其實驗過程用到了許多科學(xué)方法．
（1）怎樣控制小車在水平面上開始滑行時的速度相等呢？方法是：把小車放在同一斜面的同一高度，由靜止開始下滑．
（2）怎樣反映“摩擦力”對“物體運動的影響”呢？方法是：比較小車放在不同表面上運動的距離或速度改變的快慢．
（3）怎樣得到“小車不受力作用時的運動狀態(tài)”呢？必須要用推理的方法，即：如果小車運動時不受摩擦力的作用，那么小車將做勻速直線運動．

Answer 1

分析 （1）采用控制變量法，要使小車在水平面上具有相同的初速度，可以讓小車從斜面的同一高度滑下；
（2）小車在水平面上是靠慣性滑行的，所以受到三個力，分別是重力、支持力和摩擦力；由于不同的表面的粗糙程度是不同的，即不同表面對小車所受的摩擦力不同而導(dǎo)致其滑行的距離不同，故我們據(jù)小車滑行距離的遠(yuǎn)近或小車速度減慢的快慢來比較“摩擦力”對“物體運動的影響”．
（3）根據(jù)實驗可知，表面越粗糙，滑行距離越近；表面越光滑，滑行距離越遠(yuǎn)，所以如果表面絕對光滑時，小車將不受摩擦力，即將永遠(yuǎn)運動下去，即做勻速直線運動．

解答 解：
（1）小車從高處滑下，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，要保證速度相同，則只要小車到達(dá)平面時的動能相同就可以，那么則需要將小車放置在斜面的同一高度，使小車的重力勢能相同，則小車滑下時的動能相同，速度相同；
（2）摩擦力對物體的運動具有阻礙作用，滑行的小車受到的摩擦力越大，速度改變得越快，滑行的距離越小，因此可以從小車滑行距離的遠(yuǎn)近或速度改變的快慢來反映受到摩擦力的大小情況；
（3）小車不受力的作用在地球環(huán)境條件下無法實現(xiàn)，但是可以從小車滑行時受到的摩擦力越小，小車的滑行距離越遠(yuǎn)這一實驗事實，進(jìn)行推理，得出小車運動時不受摩擦力的作用，將保持勻速直線運動這一結(jié)論．
故答案為：（1）同一高度；（2）速度改變的快慢；（3）做勻速直線運動．

點評 本題考查阻力對物體運動的影響實驗，實驗采用了控制變量法、轉(zhuǎn)換法和推理法，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．