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______；②______．
（2）實(shí)驗(yàn)中每一次都使小車(chē)在同一點(diǎn)自由釋放的目的是使______．
小明讓小車(chē)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(chē)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(chē)受到的摩擦力大小	小車(chē)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：______．
（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(chē)的運(yùn)動(dòng)情況為_(kāi)_____．
（5）由此研究可發(fā)現(xiàn)、牛頓第一定律的得出是應(yīng)用______法．

Answer 1

【答案】分析：（1）此實(shí)驗(yàn)讓同一小車(chē)、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(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響．
（2）同一小車(chē)在同一高度，小車(chē)具有的重力勢(shì)能相同，到達(dá)斜面底部小車(chē)的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小車(chē)的動(dòng)能，到達(dá)斜面底部，小車(chē)的動(dòng)能相同，小車(chē)的質(zhì)量不變，小車(chē)的速度相同．所以每次釋放小車(chē)都要求從斜面的同一高度釋放是為了使小車(chē)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(chē)的滑行距離越遠(yuǎn)，這說(shuō)明表面對(duì)小車(chē)的阻力越小．
（4）當(dāng)表面完全光滑時(shí)（不存在摩擦力），那么小車(chē)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(méi)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(guò)分析、概括、推理得出的．
解答：解：（1）為了研究摩擦力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，因此要求同一小車(chē)從斜面的同一高度滑下三種接觸面改變的是小車(chē)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(chē)、同一斜面；②小車(chē)下滑時(shí)的高度．
（2）小車(chē)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(chē)的質(zhì)量不變，小車(chē)的速度相同．
故答案為：小車(chē)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(jiàn)，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(chē)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(chē)前進(jìn)的距離就越大．
故答案為：小車(chē)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(méi)有摩擦阻力，小車(chē)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(guò)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(chē)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(méi)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．