Question

【题目】为了探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，小明进行了如下实验操作：

第一步：在水平面上铺上阻力较大的毛巾；

第二步：将小车放在水平面的初始位置（如图所示），用手向右推动小车；

第三步：待小车静止后，记录小车的初始位置与末位置之间的距离为s1；

第四步：为了减小阻力，依次再在水平面上更换棉布和塑料板，重复上述步骤，记录测量距离为s2、s3

第五步：比较s1、s2、s3，得出结论。

（1）图中，对毛巾上末位置的小车进行受力分析，并在末位置上做出小车的受力示意图。

（_________）

（2）分析小明的实验步骤，评估小明的实验操作是否科学。_____________，___________________。

（3）小刚则选用了如图所示的装置进行实验。为了确保实验的科学性，小刚决定在 水平面上依次铺上毛巾、棉布、塑料板，再使用数据传感器，采集小车在3次实验中，从斜 面同一高度静止下滑至斜面底端，其速度大小的变化（如图所示）。观察图像，他发现 3次实验图像的数据是重合的，这说明：小车从同一高度静止下滑，每次到达斜面底部的速度是_____________的（填“相同”、“不同”或“无法判断”）

（4）小刚继续采集小车从斜面底部滑行至静止时，其速度随时间的变化（如图）。分析该图像：

①小车在三种不同的接触面上从运动到静止，速度的减小量_____________（填“相同”或“不相同”），在塑料板上所需的时间最长；

②因此，小车所受的阻力越小，速度减小得越_____________。

③小刚进一步思考：倘若小车所受的阻力继续减小，小车速度减小到0所需的时间就越_____________，图中点A与坐标轴原点O之间的距离就越_____________。小刚推理，若小车所受阻力减小为0时，请在图中做出小车的从斜面底部开始，其速度v随时间t的变化图像。

（_________）

Answer 1

【答案】 不科学 详见解析 相同 相同 慢 长 大

【解析】

（1）小车受到重力、支持力和摩擦力，从小车的重心沿竖直向下、竖直向上、和水平向左分别画出重力、支持力和摩擦力的示意图，如图所示：

（2）实验中，要控制小车的初速度相同，将小车放在水平面的初始位置，每次用手向右推动小车，推力的大小可能不同，小车的初速度可能不同，小明的实验操作不科学；

（3）小车从斜面同一高度静止下滑至斜面底端，3次实验图像的数据是重合的，表面小车从同一高度静止下滑，每次到达斜面底部的速度是相同的；

（4）①小车在三种不同的接触面上从运动到静止，速度由v0减小到零，速度减小量相同；

②在塑料板上所需的时间最长，表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢；

③小车所受的阻力继续减小，小车速度减小到0，需要的时间就越长，图中点A与坐标轴原点O之间的距离就越大，小车所受阻力减小为0时，小车的速度不会改变，做匀速直线运动，如图所示：