Question

11．在“探究運動和力的關系”實驗中，讓小車每次從斜面的同一高度處由靜止滑下，滑到鋪有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的平面上，小車在不同的水平面上運動的距離如圖5所示．問：

（1）讓小車每次從斜面的同一位置處由靜止滑下，這樣做的目的是具有相同的速度
（2）通過分析可知：平面越光滑，小車受到的阻力就越小，小車前進的距離就越遠．
（3）根據實驗結果推理可得：若接觸面完全光滑，即水平方向不受外力作用，軌道足夠長，小車將一直做勻速直線運動．可見，力不是（選填“是”“不是”）維持物體運動的原因．

Answer 1

分析 （1）為使小車到達水平面的速度相同，使小車從斜面的同一高度處由靜止滑下；
（2）平面越光滑，小車受到的阻力越小，根據實驗現象，可知小車前進的距離就越遠；
（3）推理：若運動的小車不受任何阻力，將做勻速直線運動，得出力是改變物體運動狀態的原因，不是使物體運動的原因．

解答 解：（1）根據控制變量法，要比較小車在不同的水平面上運動的距離，必須讓小車進入水平面時有相同的速度，這樣必須使同一小車從同一斜面的同一高度滑下．
（2）木板比棉布、毛巾光滑，小車受到的阻力就小，觀察圖中可知，小車前進的距離最遠．
（3）根據“平面越光滑，小車運動的距離越遠”可以推想，當平面絕對光滑時，即阻力為零時，小車將永遠運動下去，做勻速直線運動．這時小車的運動狀態不變．
由上面推理可知，力不是使物體運動的原因，力是改變物體運動狀態的原因．
故答案為：（1）同一位置；具有相同的速度；（2）小；遠；（3）勻速直線；不是．

點評 牛頓第一定律用科學的語言準確的總結出了力與運動的具體關系，揭示了物體不受力或受平衡力時應保持靜止狀態或勻速直線運動狀態；力是改變物體運動狀態的原因；物體都具有保持靜止狀態或勻速直線運動狀態的性質-慣性．此題考查了控制變量法的應用，同時考查了接觸面對摩擦力的影響及力與運動的關系．