Question

12．小明同學(xué)想利用實(shí)驗(yàn)“推斷物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況”，如圖所示．
（1）請(qǐng)?jiān)趫D中改正實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的兩個(gè)錯(cuò)誤．
（2）小明改正了錯(cuò)誤，正確完成了實(shí)驗(yàn)，寫出小明得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（3）利用本實(shí)驗(yàn)，推斷出運(yùn)動(dòng)的物體不受力時(shí)會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？
（4）牛頓在前人類似實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出了牛頓第一定律，但自然界中不受外力的物體是沒(méi)有的，牛頓第一定律有廣泛應(yīng)用的原因是什么？

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)控制小車滑下時(shí)的位置相同，以保證其到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同；同時(shí)應(yīng)逐漸改變水平面的光滑程度，使其阻力越來(lái)越小；
（2）從實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象可得出阻力與小車運(yùn)動(dòng)距離的關(guān)系；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可推理得出小車不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況；
（4）當(dāng)多個(gè)力的作用效果互相抵消，即受力平衡時(shí)，其等效于不受力的情況，據(jù)此得出答案．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，應(yīng)控制小車滑下時(shí)的位置相同，同時(shí)應(yīng)逐漸改變水平面的光滑程度．
故圖中應(yīng)修改之處為：在第二個(gè)斜面上正確畫出小車的位置；把第二次實(shí)驗(yàn)和第三次實(shí)驗(yàn)的順序調(diào)換或把水平面玻璃板和木板調(diào)換．
如圖所示：

（2）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出結(jié)論：相同條件下（初速度相同時(shí)），阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)（速度減小得越慢）；
（3）進(jìn)一步推理可得：運(yùn)動(dòng)的物體不受力時(shí)會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（4）自然界中不受外力的物體是沒(méi)有的，牛頓第一定律有廣泛應(yīng)用是因?yàn)槲矬w所受的多個(gè)外力互相平衡時(shí)的狀態(tài)等效于不受力．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）相同條件下（初速度相同時(shí)），阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)（速度減小得越慢）；
（3）運(yùn)動(dòng)的物體不受力時(shí)會(huì)做勻直線運(yùn)動(dòng)；
（4）物體所受的多個(gè)外力互相平衡時(shí)的狀態(tài)等效于不受力．

點(diǎn)評(píng) 本題完整考查了阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的探究實(shí)驗(yàn)，要求我們對(duì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、結(jié)論的總結(jié)、推理和應(yīng)用有一個(gè)全面的了解．