Question

10．某同學用如圖所示的實驗裝置探究阻力對物體運動的影響，他在水平臺面上分別鋪上不同材料，讓同一小車從斜面上的同一高度由靜止滑下，在小車停下的位置分別做上標記a、b、c． 
（1）用同一小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下是為了使小車到達水平面時小車的速度相同．
（2）若水平面上鋪的材料種類是毛巾、木板、棉布，則標記c是小車在木板表面停下的位置．
（3）當小車在水平臺面上運動時，受到的一對平衡力是重力與支持力．
（4）對上述實驗進行分析并進一步推理：如果運動的物體在沒有受到力的作用時，將做勻速直線運動．
（5）若在水平面鋪上同種材料，讓同一小車從不同高度由靜止滑下，則還可以探究小車④的關系（選填下列選項的序號）．
①重力勢能與質量；②重力勢能與高度；③動能與質量；④動能與速度．
（6）上述所有探究實驗中都用到的科學研究方法有轉化法和科學推理法．

Answer 1

分析 （1）要探究阻力對物體運動的影響，實驗中應控制小車的初速度相同，為了使小車到達水平面具有相同的初速度，應使同一小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下；
（2）接觸面越光滑，小車受到的摩擦力越小，速度減小得越慢，小車運動的距離越遠；
（3）小車在豎直方向上的運動狀態(tài)不變，受平衡力；
（4）根據牛頓第一定律，如果運動的物體沒有受到力的作用，將做勻速直線運動；
（5）通過小車運動的距離，可以判斷小車能量的大小，分析小車從不同高度滑下時的不同點便可得出結論；
（6）本實驗中，用到了控制變量法和科學推理法．

解答 解：
（1）用同一小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下是為了使小車到達水平面時小車的初速度相同；
（2）木板表面最光滑，小車在上面運動的距離最遠，則標記c是小車在木板表面下停下的位置．
（3）小車在水平臺面上運動時，水平方向只受阻力作用，豎直方向受到的重力和支持力是平衡力；
（4）由上述實驗可推理得：如果運動的物體在沒有受到力的作用時，將做勻速直線運動．
（5）若在水平面鋪上同種材料，讓同一小車從不同高度由靜止滑下，則小車的質量相同，到達水平面時的速度不同，這樣還可以探究小車動能與速度的關系，即④符合題意；
（6）上述探究實驗中除用到控制變量法外，因此小車不受力的情況是不存在的，故小車最后做勻速直線運動是通過推理得出的，故本實驗還用到了科學推理法．
故答案為：（1）速度相同；（2）木板；（3）重力與支持力；（4）做勻速直線運動；（5）④；（6）科學推理法．

點評 探究阻力對物體運動的影響及影響動能大小的因素實驗，均是小車從斜面滑下，注意二者的區(qū)別：小車滑下的高度是否變化；水平面的粗糙程度是否變化．并掌握控制變量法和科學推理法的應用．