Question

20．在“探究力和運動的關系”的實驗中，讓木球由靜止開始沿斜面滾下，木球在三種不同水平面上運動一段距離后分別停留在如圖所示的位置．（不計空氣阻力）

（1）實驗需要木球進入不同的水平面具有相同的初速度，則木球應從同一斜面同一高度開始下滑．
（2）在毛巾表面運動的距離最小，說明木球在毛巾表面運動時受到的摩擦阻力與接觸面的粗糙程度有關．
（3）實驗結論：平面越光滑，木球受到的阻力越小，速度減小得越慢．
（4）實驗推論：如果木球在水平面受到的阻力為零，木球將做勻速直線運動．
（5）木球在上述三次實驗過程中，進入水平面后，在運動過程中都受到的一對平衡力是重力和支持力．
（6）在此實驗所給器材基礎上，添加一個相同大小的實心鐵球，運用這些器材一定可探究的是B．
A．物體動能大小與質量是否有關
B．物體動能大小與速度是否有關
C．A、B都可探究．

Answer 1

分析 （1）要使小車到達水平面具有相同的初速度，應讓小車從斜面的同一高度處由靜止滑下；
（2）根據實驗現象，表面越粗糙，受到的阻力越大，停止得越快，據此進行分析；
（3）根據實驗現象得出平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越慢；
（4）根據牛頓第一定律，若小車不受阻力，將做勻速直線運動．
（5）在水平面上運動時，小車所受的重力和支持力是一對平衡力；
（6）探究動能的影響因素的實驗可以在此基礎上添加小鐵球進行．

解答 解：
（1）要研究小車在水平面上滑行的距離，必須控制變量，即控制控制小車的初速度相同，即讓小車從斜面的同一高度滑下；
（2）觀察圖中三次實驗，小車在水平面上受到的摩擦力大小不同，這說明小車受到摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關；
（3）由圖知，小車在木板表面停止得最慢，是因為在該表面受到的阻力最小，由此可知，平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越慢；
（4）由以上可以推理得出：當小車不受阻力時，應該沿著光滑的水平面永遠保持勻速直線運動狀態；
（5）小車在水平面上運動時，所受的重力和支持力是一對平衡力；
（6）在此實驗所給器材基礎上，添加一個小鐵球，運用小鐵球在斜面的不同高度處滾下，獲得不同的速度，撞擊木塊，比較木塊被撞擊的距離，可以探究動能大小與速度的關系，故選B．
故答案為：（1）同一高度；（2）粗糙程度；（3）慢；（4）做勻速直線運動；（5）重力；支持力；（6）B．

點評 本題主要考查學生對牛頓第一定律的了解和掌握，也是對科學探究的能力的考查．是一道考查能力分析題．