Question

20．小明利用如圖1所示的裝置，探究在水平面上阻力對物體運動的影響，進行如下操作：
a、如圖甲，將毛巾鋪在水平木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．
b、如圖乙，取下毛巾，將棉布鋪在斜面和木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．
c、如圖丙，取下棉布，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．
請針對以上操作回答下列問題：
（1）以上操作中錯誤的一次是b（選填“a”、“b”或“c”）．
（2）對比兩次正確實驗操作能說明：小車受到的阻力越小，通過的距離越遠．
（3）糾正錯誤后，多次實驗進行分析，并進一步推測：在水平面上滑行的小車，如果受到的阻力為零，它將做勻速直線運動．
（4）為了得出科學結論，進行三次正確實驗，小車每次都從斜面上同一位置由靜止自由下滑，這樣做的目的是：使小車從斜面上同一位置由靜止自由下滑，這樣做的目的是：使小車從斜面上同一位置到達底端水平面時速度相同．
（5）李華同學通過上面的探究學習，思考了一個問題：當自己蕩秋千運動到右側最高點（速度為零）時，如果在這一瞬間自己受到的力全部消失，自己將會處于怎樣的運動狀態呢？她做出了以下猜想，你認為圖2中準確的是A．（圖中的黑點表示李華同學）

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為使小車到達水平面時具有相同的初速度，應讓小車從斜面的同一高度由靜止滑下；
（2）水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運動得越遠；
（3）在速度相等時，小車受到的阻力越小，運動距離越遠，速度減小越慢；假如表面絕對光滑，則小車不受摩擦阻力作用，小車將永遠不停地運動下去；
（4）實驗中應使小車從同一高度由靜止滑下，是為了使小車具有相同的初速度；
（5）首先要明確，當秋千在最高點時的運動狀態，再根據前面實驗中的研究結論，當物體不受外力時，將保持外力消失一瞬間時的狀態．

解答 解：
（1）為了使小車到達水平面時的速度相等，應讓小車從相同斜面的同一高度由靜止開始下滑；則b步驟錯誤，因為在斜面上鋪上棉布改變了接觸面的粗糙程度，就不能保持初速度相同了；
（2）水平面越光滑，小車運動的距離越遠，由圖示可知，木板的表面最光滑，則小車在木板表面受到阻力最小，運動的距離最長；
（3）由實驗可知，平面越光滑，小車受到的阻力越小，運動距離越遠，速度減小得越慢；
（4）實驗中每次讓小車從斜面頂端由靜止滑下，是為了使小車到達水平面時具有相同的速度；
（5）當秋千運動到最高點時，人和秋千在這一瞬間是靜止的，所以當此時外力全部消失時，人和秋千都會保持靜止的狀態不再改變，故只有選項A符合題意．
故答案為：（1）b；（2）遠；（3）勻速直線；（4）速度相同；（5）A．

點評 此題是探究阻力對物體運動的影響實驗，考查了控制變量法在實驗中的應用及實驗結論得出方法，要注意推理法的應用．探究動能大小的影響因素實驗，注意控制變量法的應用，在分析時，要分析控制的量和改變的量，同時也考查了學生對各實驗的掌握．