Question

8．在学习“运动和力的关系”时，我们曾追随着物理学家的足迹，设计过如图所示的“斜面”实验：

（1）为了使小车在滑到水平面时的初速度相同，在实验中应让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下．
（2）由此实验可以得出初步的结论：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦阻力就越小，小车运动得越远．由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当增大（选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离．
（3）在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律．它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用．
一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹．下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示．请你认真分析后作出正确的选择：
①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为乙图．
②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为甲图．

Answer 1

分析 （1）掌握控制变量法的应用，及控制小车到达底面时速度的方法；
（2）根据实验现象，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动得越远；
（3）不考虑空气阻力时，炸弹在水平方向和飞机具有相同的速度，考虑空气阻力时，炸弹没有飞机运动得快．

解答 解：
（1）每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到水平面时具有相同的速度；
（2）逐渐减小图中水平面的粗糙程度，比较小车在不同水平表面滑行的距离，根据实验中的现象可得，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，小车运动的越远；
由此联想到在雨雪天，道路的摩擦力减小，汽车刹车时的滑行距离变大，为了安全，在雨雪天驾驶汽车应适当增大汽车之间的距离．
（3）①不计空气对炸弹的阻力，在水平方向上，炸弹与飞机的速度相等，它们相对静止，由图示可知，炸弹与飞机的位置关系为乙图．
②实际上，由于空气阻力的存在，在水平方向上，炸弹由于受到空气阻力作用，速度小于飞机速度，由图示可知，炸弹与飞机的位置关系为甲图．
故答案为：（1）同一高度；（2）小；远；增大；（3）①乙；②甲

点评 本题考查理想实验，应理解理想实验的控制变量法，同时体会如何从实验中得出结论，以及合理的外推得出物理规律的思想．