Question

16．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，如图甲所示，观察盒比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离．
（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等（选填“相等”或“不相等”）；
（2）实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢（选填“快”或“慢”）．由此推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做匀速直线运动．
（3）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律不能（选填“能”或“不能”）直接由实验得出．
（4）通过上面的探究后，小明再想考如下的问题，如图乙所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将静止（选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”．

Answer 1

分析 （1）该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等，比较小车运动的距离才有意义，所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放；
（2）小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力，实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小，阻力越小小车运动的距离越远；由所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况；
（3）牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的；
（4）根据牛顿第一定律，当物体不受任何外力时，将保持静止状态或匀速直线运动状态．

解答 解：
（1）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等；
（2）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；假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动；
（3）由上分析可知，牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的；
（4）当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，此时小球的动能全部转化为重力势能，速度为零，若不受任何外力，将保持静止状态不变．
故答案为：（1）相等；（2）慢；匀速直线运动；（3）不能；（4）静止．

点评 本题是探究阻力对物体运动的影响实验，要掌握实验的现象及结论，知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容，解此类问题一定要注意思考实验的意义，并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象．