题目内容
【题目】在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随着物理学家的足迹,设计过这样的“斜面”实验:
(1)如图所示,让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在水平面运动时,竖直方向上受到的________力和_______力相平衡,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
(2)每次都让小车从同一斜面的_____位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。
(3)减小图中水平面的粗糙程度,比较小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越______,小车运动的越______。
(4)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车会在水平面上做_______运动研究过程中采用了______(选填“单纯的实验”或“实验加推理”)的方法。
(5)所以牛顿在前人的基础上得到的牛顿第一定律的内容是_______________
【答案】重 支持 相同 小 远 匀速直线 实验加推理 一切物体在不受任何外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态
【解析】
(1)小车在水平面上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,它们是一对平衡力,合力为零,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力的用;
(2)小车从同一高度下滑,到达底端时具有相同的动能,也就是相同的速度,所以每次让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下,是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的速度;
(3)由图示实验可知,小车在不同表面滑行的距离不同,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小的越慢,运动越远;
(4)由实验可知,表面越光滑,小车受到的摩擦力会越小,小车运动的就越远,由于无法获得物体不受力的实验状态,故在实验的基础上进行合理的推理,可知:若水平面绝对光滑,即物体运动不受外力时它将做匀速直线运动。这个实验中利用实验现象并进一步推理得出结论,故运用了实验加推理的方法。
(5)牛顿在总结前人研究理论的基础上得出结论:一切物体在不受任何外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是著名的牛顿第一运动定律。