Question

在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的材料（如毛巾、棉布、木板等），讓小車(chē)自斜面頂端從靜止開(kāi)始滑下，三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖所示，比較小車(chē)沿水平面運(yùn)動(dòng)的距離．請(qǐng)你觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考后回答：
（1）三次實(shí)驗(yàn)中采用“同一小車(chē)、保持同一高度、讓小車(chē)從靜止開(kāi)始下滑”，這樣做的目的是

使小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同

．
（2）三次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)在水平面上受到摩擦力最大的是在

毛巾

表面上，這說(shuō)明小車(chē)受到摩擦力的大小與接觸面的

粗糙程度

有關(guān)．
（3）進(jìn)一步推理可知，若水平面絕對(duì)光滑（即小車(chē)不受摩擦力），則小車(chē)會(huì)在水平面上做

勻速直線

運(yùn)動(dòng)．
（4）這個(gè)實(shí)驗(yàn)從根本上證明了

力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

 的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的．

Answer 1

分析：①在進(jìn)行牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們主要研究的是摩擦阻力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的影響，因此，需控制小車(chē)在水平面的速度相等，這樣才能得出其不同摩擦阻力下，對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響．再根據(jù)不同表面的摩擦大小，可判斷小車(chē)前進(jìn)距離的遠(yuǎn)近；
②分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，小車(chē)受到的阻力越小，其前進(jìn)的距離會(huì)越遠(yuǎn)，據(jù)此進(jìn)一步做出極端假設(shè)，即小車(chē)不受外力時(shí)，會(huì)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去．這一實(shí)驗(yàn)是牛頓第一定律得出的基礎(chǔ)，再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)推理才最終得出了這一著名的定律；
③在最初研究運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系時(shí)，所持的觀點(diǎn)是“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，而在本實(shí)驗(yàn)中，物體靠慣性運(yùn)動(dòng)，如果沒(méi)有外力的作用，其照樣可以做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此反駁了上述觀點(diǎn)．

解答：解：
（1）實(shí)驗(yàn)中，讓同一小車(chē)，三次在同一斜面的同一高度處從靜止開(kāi)始下滑，目的是為了使小車(chē)到達(dá)水平位置時(shí)，具有相同的初速度；
（2）三種表面中木板最光滑，棉布次之，毛巾最粗糙，對(duì)小車(chē)的摩擦力越大，這說(shuō)明小車(chē)受到摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
（3）分析其實(shí)質(zhì)可知，小車(chē)前進(jìn)距離的遠(yuǎn)近受摩擦阻力的影響，摩擦力越小，小車(chē)前進(jìn)的距離就會(huì)越遠(yuǎn)，進(jìn)一步推理可知，若水平面絕對(duì)光滑，小車(chē)會(huì)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（4）本實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)論是，物體不受力時(shí)可做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此，從根本上證明了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”（或“維持物體運(yùn)動(dòng)必須要有力”）這一觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的．
故答案為：
（1）使小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同；
（2）毛巾；粗糙程度；
（3）勻速直線；
（4）力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和推理過(guò)程，這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的得出方式是我們應(yīng)該特別注意的，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中還用到了控制變量的方法，也是我們應(yīng)該重點(diǎn)學(xué)習(xí)的．