Question

“在水平木板上鋪上粗糙程度不同的材料，讓小車自斜面頂端由靜止開始滑下，比較小車沿水平面運(yùn)動(dòng)的距離”（如圖所示）．伽俐略、牛頓等科學(xué)家曾多次做過(guò)類似的實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上分析推導(dǎo)出了著名的牛頓第一定律．

思考實(shí)驗(yàn)的意義后，請(qǐng)回答：
①為了得出科學(xué)結(jié)論，三次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度

相等

（填“相等”或“不等”），即小車應(yīng)從斜面上的

同一高度

處釋放．
②三次實(shí)驗(yàn)中，小車在水平面上受到摩擦力最大的是

第一

次，這說(shuō)明小車受到摩擦力的大小與接觸面的

粗糙程度

有關(guān)．
③進(jìn)一步推理可知，若水平面絕對(duì)光滑（即小車不受摩擦力），則小車會(huì)在水平面上做

勻速直線

運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析：①要研究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)該采用控制變量法．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；
②小車運(yùn)動(dòng)的距離長(zhǎng)短與所受的摩擦力大小有關(guān)，小車運(yùn)動(dòng)的距離短，表明受到的摩擦力大；
③力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，如果物體不受力，則物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不會(huì)發(fā)生變化．

解答：解：①因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)是要研究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，所以應(yīng)該采用控制變量法，即控制其它因素都相同，只讓水平面的阻力大小不同，所以三次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度相等．小車在不同的高度，下滑到斜面底端的速度不同，所以要想讓小車運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度相等，就應(yīng)該讓小車從斜面的同一高度處釋放．
②在這三次實(shí)驗(yàn)中，小車在毛巾表面上運(yùn)動(dòng)的距離最短，這表明小車在毛巾表面上受到的摩擦力最大，毛巾表面要比棉布表面和木板表面粗糙，所以這就說(shuō)明小車受到摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
③三次實(shí)驗(yàn)中，小車在木板表面運(yùn)動(dòng)的距離最遠(yuǎn)，這是因?yàn)槟景灞砻姹容^光滑，小車所受摩擦力較小的緣故．由此我們可以推理得出：若水平面絕對(duì)光滑（即小車不受摩擦力），則小車會(huì)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
故答案為 ①相等，同一高度；②第一，粗糙程度；③勻速直線．

點(diǎn)評(píng)：該題是一道實(shí)驗(yàn)題，考查了學(xué)生對(duì)于該實(shí)驗(yàn)所采用的方法是否掌握以及對(duì)該實(shí)驗(yàn)的推理結(jié)論是否了解．該實(shí)驗(yàn)用到的方法是物理中經(jīng)常采用的控制變量法，該實(shí)驗(yàn)是理解牛頓第一定律的基礎(chǔ)．