Question

11．小明利用如圖1所示的裝置，探究在水平面上阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，進(jìn)行如下操作：

a．如圖甲，將毛巾鋪在水平木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．
b．如圖乙，取下毛巾，將棉布鋪在斜面和木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．
c．如圖丙，取下棉布，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．
請(qǐng)針對(duì)以上操作回答下列問題：
（1）以上操作中錯(cuò)誤的一次是b（選填“a”、“b”或“c”）．
（2）對(duì)比兩次正確實(shí)驗(yàn)操作能說明：小車受到的阻力越小，通過的距離越遠(yuǎn)．
（3）糾正錯(cuò)誤后，多次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，并進(jìn)一步推測(cè)：在水平面上滑行的小車，如果受到的阻力為零，它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（4）為了得出科學(xué)結(jié)論，三次實(shí)驗(yàn)中小車每次都從斜面上同一位置由靜止自由下滑，這樣做的目的是：使小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相同．
（5）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們得到如下結(jié)論，錯(cuò)誤的是B
A．小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的重力和水平面對(duì)小車的支持力是一對(duì)平衡力
B．小車在水平面上向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，慣性力與阻力是一對(duì)平衡力
C．實(shí)驗(yàn)中主要運(yùn)用了控制變量法和理想實(shí)驗(yàn)法
D．通過三次實(shí)驗(yàn)，并不能直接得出牛頓第一定律
（6）如圖2，木塊豎立在小車上，隨小車一起以相同的速度在水平面上向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)．試運(yùn)用力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系判斷，下列說法正確的是C
A．若木塊與小車的接觸面粗糙，木塊在水平方向上受到一對(duì)平衡力
B．若木塊與小車的接觸面粗糙，木塊在水平方向上受到摩擦力作用
C．若木塊與小車的接觸面光滑，小車加速時(shí)木塊仍保持勻速向右運(yùn)動(dòng)
D．若木塊與小車的接觸面光滑，小車突然減速時(shí)木塊會(huì)向右傾倒．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，為使小車到達(dá)水平面時(shí)具有相同的初速度，應(yīng)讓小車從斜面的同一高度由靜止滑下；
（2）水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)；
（3）在速度相等時(shí)，小車受到的阻力越小，運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)，速度減小越慢；假如表面絕對(duì)光滑，則小車不受摩擦阻力作用，小車將永遠(yuǎn)不停地運(yùn)動(dòng)下去；
（4）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一高度由靜止滑下，是為了使小車具有相同的初速度；
（5）二力平衡的條件是：大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在一條直線上；
在本實(shí)驗(yàn)中，不能直接得出牛頓第一定律，必須在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正確推理．本實(shí)驗(yàn)主要用到了控制變量法和理想實(shí)驗(yàn)法；
（6）根據(jù)平衡力的條件、摩擦力的產(chǎn)生條件、慣性現(xiàn)象等，對(duì)選項(xiàng)中的描述逐一做出判斷．

解答 解：
（1）為了使小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相等，應(yīng)讓小車從相同斜面的同一高度由靜止開始下滑；則b步驟錯(cuò)誤，因?yàn)樵谛泵嫔箱伾厦薏几淖兞私佑|面的粗糙程度，就不能保持初速度相同了；
（2）水平面越光滑，小車運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，由圖示可知，木板的表面最光滑，則小車在木板表面受到阻力最小，運(yùn)動(dòng)的距離最遠(yuǎn)；
（3）由實(shí)驗(yàn)可知，平面越光滑，小車受到的阻力越小，運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)，速度減小得越慢；
（4）實(shí)驗(yàn)中每次讓小車從斜面頂端由靜止滑下，是為了使小車到達(dá)水平面時(shí)具有相同的速度；
（5）A．小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物體上、作用在一條直線上，是一對(duì)平衡力，故A正確；
B．慣性是物體的一種性質(zhì)，不是一種力，不存在慣性力的說法，故B錯(cuò)誤；
C．實(shí)驗(yàn)中主要運(yùn)用了控制變量法和理想實(shí)驗(yàn)法，故C正確；
D．通過三次實(shí)驗(yàn)，并不能直接得出牛頓第一定律，必須在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行科學(xué)推理，故D正確．
此處要求選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故B符合題意．
（6）木塊豎立在小車上，隨小車一起以相同的速度在水平面上向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)：
A．若木塊與小車的接觸面粗糙，木塊在水平方向上與小車保持相對(duì)靜止，沒有受到摩擦力和拉力的作用，故水平方向不可能受到一對(duì)平衡力，故A錯(cuò)誤；
B．由于木塊在水平方向上與小車保持相對(duì)靜止，故木塊在水平方向上不受摩擦力作用，故B錯(cuò)誤；
C．若木塊與小車的接觸面光滑，即沒有摩擦力，小車加速時(shí)木塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，仍保持勻速向右運(yùn)動(dòng)，故C正確；
D．若木塊與小車的接觸面光滑，小車突然減速時(shí)木塊會(huì)水平向右運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生傾倒，故D錯(cuò)誤．
綜上所述，選項(xiàng)C符合題意．
故答案為：（1）b；（2）遠(yuǎn)；（3）勻速直線；（4）使小車到達(dá)水平面時(shí)的速度相同；（5）B；（6）C．

點(diǎn)評(píng) 此題是探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)，考查了控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用及實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出方法，要注意推理法的應(yīng)用．探究動(dòng)能大小的影響因素實(shí)驗(yàn)，注意控制變量法的應(yīng)用，在分析時(shí)，要分析控制的量和改變的量，同時(shí)也考查了學(xué)生對(duì)各實(shí)驗(yàn)的掌握．