Question

10．小明同学在探究“阻力对物体运动影响”的实验时，利用如图甲所示的装置，实验中他先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下小车，使其沿斜面向下运动，先后在水平桌面上铺上毛巾、棉布、木板，使水平面的粗糙程度越来越小，观察小车滑行的距离，从而得出阻力和运动的关系．

（1）在实验操作中有一处明显的错误是（不必解释错误的原因）用不同的力推小车．
（2）小明用正确方法做了三次实验，小车分别停在如图乙、丙、丁的位置上．由此可得出的结论是：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远．
（3）实验结束后，小明和小华进行了交流，为什么在实验中不可能观察到小车在水平面上做匀速直线运动的情形呢？是因为接触面不可能是绝对光滑的．
（4）小明同学通过上面的探究学习，思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？他做出了以下A、B、C、D四种猜想，你认为其中准确的是A．（图中的黑点表示小明同学）

Answer 1

分析 （1）探究“阻力对物体运动影响”的实验时，要控制小车到达水平面时速度相等，据此分析答题．
（2）观察图乙、丙、丁，注意水平面的粗糙程度与小车滑行的距离间的关系，得出结论．
（3）匀速直线运动是平衡状态，处于平衡状态的物体受平衡力作用，从受力的角度分析原因．
（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）探究“阻力对物体运动影响”的实验时，要控制小车到达水平面时速度相等，用不同的力推小车，使其沿斜面向下运动，小车到达水平面时速度不同，因此该操作是错误的；
（2）棉布比毛巾光滑，小车在棉布上受的阻力比在毛巾上受的阻力小，木板比棉布光滑，小车在，木板上受的阻力比在棉布上受的阻力小，由图乙、丙、丁可知，小车以相同的速度在木板上滑行最远，在毛巾上滑行距离最近，由此可知，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远；
（3）由于接触面不可能是绝对光滑的；小车在水平面上总是受到阻力作用，小车受力不平衡，处于非平衡状态，不能做匀速直线运动；
（4）当秋千运动到右侧最高点时，此时秋千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A正确．
故答案为：（1）用不同的力推小车；（2）小；远；（3）接触面不可能是绝对光滑的；（4）A．

点评 此题考查了力和运动关系的实验，注意对小车初速度的控制及实验结论的得出，同时考查了对牛顿第一定律的应用，特别是（4）问，分析小明荡秋千到最高点的运动状态，是解决本题的关键．