题目内容

12.小明同学想利用实验“推断物体不受力时的运动情况”,如图所示.
(1)请在图中改正实验设计中的两个错误.
(2)小明改正了错误,正确完成了实验,写出小明得出的实验结论.
(3)利用本实验,推断出运动的物体不受力时会怎样运动?
(4)牛顿在前人类似实验的基础上得出了牛顿第一定律,但自然界中不受外力的物体是没有的,牛顿第一定律有广泛应用的原因是什么?

分析 (1)在实验中,应控制小车滑下时的位置相同,以保证其到达水平面时的初速度相同;同时应逐渐改变水平面的光滑程度,使其阻力越来越小;
(2)从实验的现象可得出阻力与小车运动距离的关系;
(3)根据实验现象,可推理得出小车不受力时的运动情况;
(4)当多个力的作用效果互相抵消,即受力平衡时,其等效于不受力的情况,据此得出答案.

解答 解:(1)根据实验要求,应控制小车滑下时的位置相同,同时应逐渐改变水平面的光滑程度.
故图中应修改之处为:在第二个斜面上正确画出小车的位置;把第二次实验和第三次实验的顺序调换或把水平面玻璃板和木板调换.
如图所示:

(2)由实验现象可得出结论:相同条件下(初速度相同时),阻力越小,小车运动得越远(速度减小得越慢);
(3)进一步推理可得:运动的物体不受力时会做匀速直线运动;
(4)自然界中不受外力的物体是没有的,牛顿第一定律有广泛应用是因为物体所受的多个外力互相平衡时的状态等效于不受力.
故答案为:(1)如上图所示;
(2)相同条件下(初速度相同时),阻力越小,小车运动得越远(速度减小得越慢);
(3)运动的物体不受力时会做匀直线运动;
(4)物体所受的多个外力互相平衡时的状态等效于不受力.

点评 本题完整考查了阻力对物体运动状态影响的探究实验,要求我们对实验的过程、结论的总结、推理和应用有一个全面的了解.

练习册系列答案
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4.在探究凸透镜成像规律时,小明用9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源,又用同样的白色方格板做成光屏,实验使用的凸透镜焦距为10cm,实验装置如图所示.
(1)该小组在探究实验时,不小心将透镜掉在地上碎成三块.他们不知道碎镜片的焦距是否与原透镜相等,于是选取其中一块镜片,准备测量其焦距.
A、请你设计一个简单实验,测量所选镜片的焦距.所用的主要器材有平行光源、光屏、刻度尺;在图2中虚线框内画出你所设计的实验示意图.(图中镜片已画出)
B、测量后,发现这块镜片的焦距与原透镜相等,由此他们得出“每块镜片的焦距都与原透镜相等”的结论.他们这种推断方法存在的主要问题是只测一块镜片焦距具有偶然性.
(2)实验时,首先调节光源、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度上,其目的是使像成在光屏中央.凸透镜固定在光具座零刻度线上,小明将光源移至40cm时,在光屏上出现倒立、缩小的实(选填“实”或“虚”)像.
(3)同学们对小明使用的实验装置进行如下评价,其中错误的是D
A.与烛焰相比,实验使用的光源不会晃动,光屏上所成的像比较稳定
B.光源镶嵌在白色方格板上,用同样的白色方格板做光屏,便于比较像与物的大小
C.零刻度线刻在光具座标尺的中央,可直接测出物距和像距
D.若凸透镜的焦距未知,则利用此实验装置不能测量凸透镜的焦距
(4)光源“F”放在15cm处,其大小如图3所示,凸透镜固定在光具座零刻度线上.如果用已经破碎的上半部分凸透镜做实验,则光屏上所成的像是图4中的C.

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