Question

如圖是研究牛頓第一定律的實驗．請回答：
（1）三次實驗中讓小車從斜面同一高度由靜止開始滑下，是為了使它在平面上開始運動的速度______．
（2）實驗為了讓小車受到不同的阻力，采用的做法是：______．
（3）實驗結論是：平面越光滑，小車受到的摩擦力越______，速度減小得越______．
（4）根據實驗結論，可推理得出：運動的小車如所受的阻力為零，小車將做______運動．
（5）牛頓第一定律是建立在：______．
A．日常生活經驗的基礎上　　　 B．科學家猜想的基礎上
C．直接實驗結果的基礎上　　　 D．實驗和科學推理相結合的基礎上
（6）畫出小車在毛巾表面運動過程中的受力示意圖．
（7）汽車在快速行駛過程中，突然前方有行人橫穿馬路，司機緊急剎車，坐在副駕駛位置的人幸虧系著安全帶，才沒有破窗飛出．請你解釋這一現(xiàn)象．
答：剎車前人和車都是______的．剎車后車速突然減慢，坐在副駕駛位置的人由于具有______要保持原來的______狀態(tài)．因此，若不系安全帶就可能會破窗飛出．
（8）一輛小型汽車的質量是1.2t，在平直公路上勻速行駛時受到的阻力大小是汽車車重的0.2倍，此時汽車的牽引力大小是______，汽車所受地面的支持力大小是______（g=10N/kg）．

Answer 1

解：（1）當小車在斜面的同一高度時，所具有的重力勢能相同，在下滑過程中，轉化成的動能相同，質量又不變，所以到達水平面的初速度相同；
（2）在水平面上鋪上粗糙程度不同的物體，可使小車受到不同的阻力．
（3）從實驗中可以看出，水平面越光滑，對小車的阻力越小，小車運動得越遠，小車的速度減小得越慢．
（4）當水平面絕對光滑，運動的小車受到的阻力為0，即小車在水平方向上不受力的作用時，小車將勻速直線運動下去．
（5）牛頓第一定律是建立在實驗和科學推理相結合的基礎上的．
（6）小車在毛巾表面運動過程中的受力示意圖如下圖：

（7）汽車在快速行駛過程中，突然前方有行人橫穿馬路，司機緊急剎車，剎車前人和車都是運動的．剎車后車速突然減慢，坐在副駕駛位置的人由于具有慣性要保持原來的運動狀態(tài)會繼續(xù)向前運動．因此，若不系安全帶就可能會破窗飛出．
（8）小汽車的質量m=1.2t=1200kg，
小汽車的重力G=mg=1200kg×10N/kg=12000N，
小汽車所受的摩擦力f=0.2G=0.2×12000N=2400N，
支持力和重力是一對平衡力，所以支持力F_N=12000N，
牽引力和摩擦力是一對平衡力，所以牽引力F=f=2400N．
故答案為：（1）相同；
（2）使水平面的粗糙程度不同；
（3）小；慢；　　　　　　　
（4）勻速直線；
（5）D；
（6）如圖；　　
（7）運動；慣性；運動；
（8）2400N；12000N．
分析：（1）小車從斜面的同一度度滑下是控制變量法的需要，從能量轉化的角度來分析，是為了使其具有相同的重力勢能，再轉化成相同的動能，從而在到達水平面時有相同的初速度．
（2）小車在水平面上運動時，受到的阻力主要是摩擦力．影響摩擦力大小的因素有壓力的大小、接觸面的粗糙程度．在壓力一定的情況下，改變接觸面的粗糙程度可改變摩擦力的大小．
（3）壓力一定時，接觸面越光滑，摩擦力越小，小車所受的影響就越小．
（4）小車受到的摩擦力越小，小車受到的影響就越小，速度減小得越慢，可以假想水平面無限光滑，那么阻力就為0，小車將不會受到摩擦阻力的影響將永遠勻速直線運動下去．
（5）實際上摩擦阻力可以減小，但不可能變?yōu)?，所以牛頓第一定律是在實驗基礎上加以理想推理得到的．
（6）小車在毛巾表面運動過程中受到的力有重力、支持力、摩擦阻力．可畫出其所受力的示意圖．
（7）任何物體都具有慣性，利用慣性解釋突然剎車出現(xiàn)的現(xiàn)象．
（8）利用重力公式求出小汽車的重力，也可求出其所受的摩擦阻力，利用平衡知識求得牽引力的大小和支持力的大�。�
點評：本題考查學生對分析推導出著名的牛頓第一定律的實驗的掌握程度．該實驗是推理實驗要掌握這種實驗方法．