Question

为了探究运动和力的关系，小敏进行了如下实验：在水平放置的木板上铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布，让同一辆小车从同一斜面的A、B、C处分别由静止滑下，如图所示，观察小车在不同水平面上运动的距离，记录在表中．

表面材料	小车运动的距离s/cm
	从A处滑下	从B处滑下	从C处滑下
毛巾	30	21	10
棉布	50	36	20
木板	70	58	30

（1）在研究“牛顿第一定律”时，让小车每次都从斜面

同一

位置由静止滑下，目的是使小车到达斜面底端的

速度

相同．
（2）比较实验数据发现，小车在

木板

表面受到的摩擦力最小，运动状态的改变也最

慢

（选填“快”或“慢”）．
（3）实验结果能证明

B

，并能进一步推导出

C

（两空均选填序号）．
A．物体运动需要力来维持
B．力可以改变物体的运动状态
C．牛顿第一定律
（4）在本实验的基础上增加一个物块，还可探究“

动能

的大小与什么因素有关”，该实验中可通过比较

小车运动的距离大小

来知道其大小．

Answer 1

分析：（1）重力势能和质量、被举的高度有关；动能和质量、速度有关．小车下滑时，重力势能全部转化为动能，重力势能相等，动能相等．
（2）滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关，接触面越来越光滑，摩擦力越来越小，运动状态改变的越来越慢，运动的越远．
（3）斜面小车实验表明摩擦阻力越小，小车运动状态改变越慢，小车运动距离越长．在理想状况小，没有摩擦力，运动状态将不会改变，永远保持同一速度，同一方向运动下去．
（4）动能大小跟质量大小和速度大小有关，在小车上面放物块可以改变质量，改变小车下滑的高度可以改变小车到达斜面底端的速度，通过比较小车在水平面上运动的距离来反映动能的大小．

解答：解：（1）小车从同一斜面同一高度具有相同的重力势能，滑到底端时，重力势能完全转化成动能，小车质量不变，速度相同．
（2）当小车从A点或B点或C点静止滑下时，木板表面最光滑，小车受到的摩擦阻力最小，小车的运动状态改变的最慢．
（3）实验结果能证明小车受到的摩擦阻力越小，小车运动状态改变的越慢，小车运动的越远；可以进一步进行推理，在理想状况小，没有摩擦力，运动状态将不会改变，永远保持匀速直线运动状态．
（4）实验中可以选择同一小车同一表面，小车在不同高度滑下，小车运动距离不同，探究在质量一定时，物体动能跟速度大小的关系；再在小车上放一物块，小车在同一高度滑下，到达斜面底端的速度相同，探究动能跟质量的关系；实验通过比较小车在水平面上的运动距离大小不同，来比较动能大小不同．
故答案为：（1）同一；速度；（2）木板；慢；（3）B；C；（4）动能；小车运动的距离大小．

点评：小车从斜面同一高度下滑的斜面底端，重力势能全部转化为动能，这个知识点滞后，学生无法理解，只能知道结果，其原因学生不能接受．