Question

20．伽利略等科學家曾做過如圖所示的實驗探究運動和力的關系．

（1）讓小車從斜面上滑下后沿水平面運動，是為了使小車在豎直方向上受到的 重力力和支持力相平衡，其作用效果相互抵消，相當于小車只受水平方向上的摩擦力．
（2）每次都讓小車從同一個斜面的同一高度由靜止開始滑下，是為了使小車在滑到斜面底端時具有相同的速度．
（3）比較圖中小車在不同表面滑行的最大距離，可以得出：在初速度相同的條件下，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車運動得越遠，小車速度減小得越慢（快/慢）．
（4）在此實驗的基礎上進行合理地 推理，可以得到：運動的物體不受外力時，它將做勻速直線運動．著名的牛頓第一定律就是在這個基礎上總結和推理得到．
（5）在以往的學習中，我們在研究聲音能否中真空中傳播時，也用了這種“實驗+推理”的研究方法．

Answer 1

分析 （1）分析小車受到的力，小車在水平方向受重力和支持力，這兩個力相互平衡，作用效果相互抵消；
（2）為了使小車到達水平面時具有相同的速度，應使小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下；
（3）根據(jù)影響滑動摩擦力的因素，壓力相同，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車速度減小得越慢，小車運動得越遠；
（4）由（3）推理得出：若運動的小車不受外力作用，將保持勻速直線運動狀態(tài)永遠運動下去．
（5）初中階段聲音能否在真空中傳播也是在實驗的基礎上通過推理得出的．

解答 解：（1）小車沿水平面運動，小車在豎直方向上受到的支持力和重力平衡，作用效果互相抵消，相當于小車只受到水平方向的摩擦力；
（2）每次都讓小車從同一個斜面的同一位置由靜止開始滑下，是為了使小車在滑到斜面低端時具有相同的速度；
（3）由圖知，在初速度相同的條件下，水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，小車運動的越遠；速度減小得越慢；
（4）由上推理得出：若運動的物體不受外力作用，將做勻速直線運動．偉大的物理學家牛頓在此基礎上通過大量的實驗和推理得出的定律是牛頓第一定律；
（5）在探究聲音傳播的條件時，通過從鐘罩內(nèi)向外抽氣，聽到鬧鐘聲音減小，最后推理得出聲音不能在真空中傳播．
故答案為：（1）摩擦；（2）速度；（3）小；慢；（4）做勻速直線運動；牛頓第一；（5）聲音能否中真空中傳播．

點評 此題是探究運動和力的關系實驗，考查了控制變量法的應用，要掌握控制小車速度相同的方法，此實驗是牛頓第一定律的基礎，也是力學中的重點實驗，同時要掌握實驗加推理的方法，并能掌握初中階段所涉及該方法的實驗．