题目内容
【题目】下图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验装置.实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度,然后分别用不同的力推了一下木块,使其沿斜面向下运动,逐渐减小水平面的粗糙程度,观察木块运动的距离,从而得出力和运动的关系.
(1)该同学在实验操作中有一处明显的错误是(不要求解释错误的原因): .
(2)更正错误后进行实验,从实验中观察到,随着摩擦力的逐渐减小,木块在水平面上运动的距离逐渐 , 运动的时间越来越 , 但由于实验中摩擦力 , 所以不可能观察到木块在水平面上做匀速运动的情形.
(3)在上述实验观察分析的基础上,可以推测:如果摩擦力减小为零,水平面足够长,那木块在水平面上的速度既不减小,也不增加,运动方向也不发生变化,木块将 .
【答案】
(1)分别用不同的力推了一下木块
(2)变长;长;不可能为零
(3)做匀速直线运动
【解析】解:(1)木块运动的距离长短不仅与木块受到的摩擦力有关,还与物体的初始速度有关,因此在研究摩擦力对其运动距离的影响时,要控制木块的速度相同,即要用到控制变量法.由于用不同的力推木块,导致了木块的初始速度不同.故这种操作是错误的.(2)随着接触面的改变,发现接触面越来越光滑,摩擦力越来越小,木块运动的距离会越来越长,运动的时间也越来越长.物体由于在运动过程中,受到的摩擦力不可能为零,故不能保持平衡状态,所以不会出现木块做匀速直线运动的现象.(3)根据匀速直线运动的定义可知:当物体的速度不变,经过的路线是直线的运动即为匀速直线运动. 故答案为:(1)分别用不同的力推了一下木块;(2)变长;长;不可能为零;(3)做匀速直线运动.
(1)实验中为了验证物体速度相同时,木块受到的不同的阻力对其速度的影响,因此实验中要保证木块的初始速度相同.故由此可以找出其操作中存在的错误.(2)根据图示的实验现象,结合实验目的,可以确定随着摩擦力的减小其运动距离、运动时间的变化.(3)根据匀速直线运动的定义,结合题目中提到的运动情形即可得到答案.