Question

3．用如圖1所示的實驗裝置研究“阻力對物體運動的影響”的實驗中：

（1）實驗中為了讓小車滑到水平面時的初速度相等，你的操作方法是：讓小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下．
（2）由圖示可知，小車在玻璃木板上運動的距離最遠，這說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢．由圖中實驗現象可以推斷：假如物體在絕對光滑的水平面上運動，則物體在水平方向上不受力，它將做勻速直線運動．
（3）關于該實驗，同學們得到如下結論，錯誤的是B
A．小車在水平面上運動時，受到的重力和支持力是一對平衡力
B．小車在水平面上向前運動時，慣性力與阻力是一對平衡力
C．實驗中主要運用了控制變量法和理想實驗法
D．通過三次實驗，并不能直接得出牛頓第一定律
（4）如圖2，木塊豎立在小車上，隨小車一起以相同的速度在水平面上向右作勻速直線運動．試運用力和運動的關系判斷，下列說法正確的是C
A．若木塊與小車的接觸面粗糙，木塊在水平方向上受到一對平衡力
B．若木塊與小車的接觸面粗糙，木塊在水平方向上受到摩擦力作用
C．若木塊與小車的接觸面光滑，小車加速時木塊仍保持勻速向右運動
D．若木塊與小車的接觸面光滑，小車突然減速時木塊會向右傾倒．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，我們是把小車放在斜面上，讓小車從斜面上向下運動，從而讓小車獲得一定的速度．小車在斜面上的高度不同，則向下運動的速度就會不同；
（2）要知道阻力大小與表面光滑程度的關系以及運動的距離與阻力大小的關系；
根據觀察到的現象以及結論推理出阻力為零時的運動情況；
（3）二力平衡的條件是：大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在一條直線上；
在本實驗中，不能直接得出牛頓第一定律，必須在實驗的基礎上進行正確推理．本實驗主要用到了控制變量法和理想實驗法；
（4）根據平衡力的條件、摩擦力的產生條件、慣性現象等，對選項中的描述逐一做出判斷．

解答 解：
（1）根據控制變量法的要求，讓小車從同一斜面、同一高度由靜止開始滑下，這樣小車在進入平面時的運動速度相同；
（2）表面越光滑，阻力就越小，小車運動的距離就越遠，這說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢；
假如小車受到的阻力為零，那么就沒有阻力可以改變小車的運動狀態了，小車將以恒定不變的速度永遠運動下去，即做勻速直線運動；
（3）A．小車在水平面上運動時，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在一條直線上，是一對平衡力，故A正確；
B．慣性是物體的一種性質，不是一種力，不存在慣性力的說法，故B錯誤；
C．實驗中主要運用了控制變量法和理想實驗法，故C正確；
D．通過三次實驗，并不能直接得出牛頓第一定律，必須在實驗的基礎上再進行科學推理，故D正確；
此處要求選擇錯誤選項，故B符合題意；
（4）木塊豎立在小車上，隨小車一起以相同的速度在水平面上向右作勻速直線運動：
A．若木塊與小車的接觸面粗糙，木塊在水平方向上與小車保持相對靜止，沒有受到摩擦力和拉力的作用，故水平方向不可能受到一對平衡力，故A錯誤；
B．由于木塊在水平方向上與小車保持相對靜止，故木塊在水平方向上不受摩擦力作用，故B錯誤；
C．若木塊與小車的接觸面光滑，即沒有摩擦力，小車加速時木塊運動狀態不變，仍保持勻速向右運動，故C正確；
D．若木塊與小車的接觸面光滑，小車突然減速時木塊會水平向右運動，不會發生傾倒，故D錯誤；
綜上所述，選項C符合題意．
故答案為：（1）讓小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下；（2）遠；小；勻速直線運動；（4）B；（5）C．

點評 本題是一道實驗題，考查的是阻力對物體運動的影響，該實驗是理解牛頓第一定律的基礎．掌握控制變量法與科學推理法的應用非常重要．同時還考查了對實驗結論的靈活運用，對我們能力的提高和知識的深入理解大有幫助．