Question

13．小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：
a．如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．
b．如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．
c．如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．

请针对以上操作回答下列问题：
（1）以上操作中错误的一次是b（选填“a”、“b”或“c”）．
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越大．
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动．
（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时初速度相同．
（5）在斜面上滑行的小车受到的重力和斜面对小车的支持力不是（是/不是）一对平衡力，从二力平衡的条件来看，你作出这样判的根据是两个力不在一条直线上．
（6）下面列出了上述三次实验中小车在水平面上运动时的一些物理量，其中三次实验中均保持不变的量有3个．
①速度的变化量   ②速度变化的快慢  ③克服阻力所做的功  ④动能的变化量．

Answer 1

分析 ①在本实验中，使小车从斜面的同一高度静止滑下，使其到达水平面的初速度相同，通过观察小车滑行的距离，判断阻力对小车运动的影响，最终通过科学推理，得出小车在不受力时的运动状态．
②判断一对平衡力必须看是否符合四个条件：大小相等、方向相反、同一直线、同一物体；并学会对实验过程中各个量的变化进行分析．

解答 解：（1）在b步骤的操作中，“将棉布铺在斜面和木板上”是错误的，应该只把棉布铺在木板上，不能铺在斜面上．
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越大．
（3）在实验的基础上，通过进一步推测可得出：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动．
（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时初速度相同，这样才符合控制变量法的要求．
（5）在斜面上滑行的小车受到的重力和斜面对小车的支持力并不是作用在同一直线上，大小也不相同，因此，不是一对平衡力．
（6）实验中小车在水平面上运动时，都是从相同的初速度到最后减小为速度为零，所以①速度的变化量相同；
表面越粗糙，阻力越大，速度减小得越快，因此②速度变化的快慢也不同；
小车最终都是从相同的速度到静止，即从动能相同，到动能为零，因此③克服阻力所做的功是相同的；
由于动能从相同，到减小为零，所以④动能的变化量相同．
综上所述，三次实验中均保持不变的量有①③④，其3个量．
故答案为：（1）b； （2）大；（3）匀速直线；（4）初速度相同；（5）不是；两个力不在一条直线上；（6）3．

点评 本题主要考查了探究阻力对物体运动的影响的实验，重点是控制变量法的运用，实验现象的分析与推理，难点是对实验中不变量的分析．