Question

老師在木板斜面的N點(diǎn)處，靜止釋放一個(gè)圓柱體．圓柱體從木板斜面滾到水平木板表面O點(diǎn)一直向前運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過P點(diǎn)在Q點(diǎn)停下來靜止（如圖 1所示）．
（1）在圖2中，畫出：圓柱體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，
①受到的重力和支持力示意圖；
②在水平方向上的受力示意圖．
（2）在水平面上圓柱體從運(yùn)動(dòng)到靜止，原因是：圓柱體受到

摩擦

力．
（3）為了進(jìn)一步研究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”，實(shí)驗(yàn)的要求：同一物體運(yùn)動(dòng)到水平面起始處O點(diǎn)的速度相同，然后觀察粗糙程度不同的水平面對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響．
同學(xué)們討論實(shí)驗(yàn)方案，小芷和小晴在上述實(shí)驗(yàn)器材的基礎(chǔ)上，都增加了毛巾和棉布，但實(shí)際的方案不同．

小芷的方案	小晴的方案
A．分別再用足夠長(zhǎng)的毛巾和棉布鋪在整個(gè)斜面和水平面上 B．讓圓柱體分別都從斜面N點(diǎn)靜止釋放 C．比較圓柱體在木板、棉布、毛巾三個(gè)水平面上運(yùn)動(dòng)的距離	A．分別再用足夠長(zhǎng)的毛巾和棉布鋪在整個(gè)水平面上 B．當(dāng)水平面放毛巾時(shí)，圓柱體在斜面M點(diǎn)靜止釋放；當(dāng)水平面放棉布時(shí)，圓柱體在斜面N點(diǎn)靜止釋放 C．比較圓柱體在木板、棉布、毛巾三個(gè)水平面上運(yùn)動(dòng)的距離

①分析上述兩個(gè)方案
小芷的方案不足之處是

兩次斜面的粗糙程度不同

；
小晴的方案不足之處是

圓柱體從斜面的不同高度滾下

．
②討論出正確的實(shí)驗(yàn)方案后，通過實(shí)驗(yàn)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)：圓柱體在木板表面運(yùn)動(dòng)的距離最長(zhǎng)，在毛巾表面運(yùn)動(dòng)的距離最短．以下判斷或說明正確的是

C

A．在木板表面，圓柱體受到的阻力最大
B．圓柱體最后都能靜止在不同材料的表面上，所以它所受阻力大小都相等
C．圓柱體在不同材料表面上運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短，能反映它所受阻力大小不相等
D．分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能直接得到牛頓第一定律的結(jié)論．

Answer 1

分析：（1）①圓柱體在水平面上受到的重力和支持力是平衡力，根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)畫出示意圖；
②圓柱體在水平面上能夠繼續(xù)滾動(dòng)，是因?yàn)榫哂袘T性，速度減慢的原因是因?yàn)槭艿侥Σ亮Φ淖饔茫?br />（2）圓柱體停下來是因?yàn)槭艿侥Σ亮Ω淖兞诉\(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（3）①要研究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”，需保證小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相同，應(yīng)將圓柱體從同一斜面的同一高度處由靜止?jié)L下，且水平面的粗糙程度不同；
②表面越光滑，摩擦力越小，圓柱體運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng)，通過推理便可得牛頓第一定律的內(nèi)容．

解答：解：（1）①重力和支持力是一對(duì)平衡力，重力方向豎直向下，支持力方向豎直向上，如圖所示：

②圓柱體由于慣性向前滾動(dòng)，在滾動(dòng)過程中受地面的摩擦阻力作用，方向水平向后，如圖所示：

（2）在水平面上圓柱體從運(yùn)動(dòng)到靜止，是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ淖饔茫?br />（3）①在實(shí)驗(yàn)中，為保持圓柱體到達(dá)水平面的速度相同，需使圓柱體從同一斜面的同一高度處由靜止?jié)L下，小芷分別再用足夠長(zhǎng)的毛巾和棉布鋪在整個(gè)斜面和水平面上，斜面的摩擦力不同，則圓柱體隨從同一高度滾下，到達(dá)水平面的速度也會(huì)不同；
小晴則從斜面的不同高度使圓柱體由靜止?jié)L下，則圓柱體到達(dá)水平面的速度也會(huì)不同；
②由于毛巾最粗糙，所以毛巾的阻力最大，在木板上受到的阻力最小，AB錯(cuò)誤；
圓柱體在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離越長(zhǎng)，說明平面的摩擦力越小，圓柱體在不同材料表面上運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短，能反映它所受阻力大小不相等，C正確；
牛頓第一定律是一種理想情況，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過推理才能得出，D錯(cuò)誤．
故答案為：（1）①見上圖；②見上圖；（2）摩擦；（3）①兩次斜面的粗糙程度不同；圓柱體從斜面的不同高度滾下；②C．

點(diǎn)評(píng)：此題是探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)，考查了示意圖的畫法，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)析，考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)中控制變量的掌握，同時(shí)考查了對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的理解，考查得很全面．