Question

16．古希腊学者亚里士多德认为：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用．而意大利物理学家伽利略则认为：运动的物体并不需要力来维持．到底谁说得对呢？经过分析和讨论同学们一致认为只要弄清“阻力对物体运动的影响”问题就解决了他们的矛盾．为了探究这个问题，小樱和同学们设计了如图甲所示的实验．

（1）如图甲所示，小车在水平面上运动时受到3个力的作用（空气阻力忽略不计）．
（2）小樱在实验中是通过改变接触面的粗糙程度让小车受到不同阻力的；
（3）在实验中小樱让小车从相同斜面的同一高度下落，目的是为了让小 车在水平面上的初始速度相同，从而可以避免这个因素对物体运动的影响；
（4）通过实验小樱得到的结论是：如果物体受到的阻力越小，运动的物体在水平面上运动的速度就减小得越慢，运动的距离就越远；
（5）根据小樱的结论，将推理出：运动的物体如果不受外力，将做匀速直线运动．从而证明了伽利略的观点是正确的．
（6）小樱联想到如图乙所示情景，在竖直平面内用轻质细线悬挂一个小球，将小球拉至A点，使细线处于拉直状
态，由静止开始释放小球，不计摩擦，小球可在A、B两点间来回摆动．当小球摆到B点时，细线恰好断开，
则小球将B
A．在B点保持静止    B．沿BE方向运动    C．沿BC方向运动    D．沿BD方向运动．

Answer 1

分析 （1）分别分析小车在水平方向和竖直方向的受力情况得出结论；
（2）根据影响滑动摩擦力大小的因素及题目中的实际操作得出结论；
（3）实验中，探究阻力对物体运动的影响，应控制小车在到达水平面时的初速度相同．
（4）表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离会越长，速度减小得会越慢．
（5）当表面完全光滑，阻力为0时，小车的运动距离也会无限长，速度也将不再减小，即做匀速直线运；
（6）分析小球到达B点时的状态和受力情况得出结论．

解答 解：（1）小车在水平面上运动，竖直方向，受重力和支持力，不计空气阻力，水平方向受水平面的摩擦力，所以共受3个力的作用；
（2）小樱让小车分别在毛巾表面、棉布表面和木板表面上运动，通过改变接触面的粗糙程度来改变小车受到的摩擦力大小；
（3）在实验中小樱让小车从相同斜面的同一高度下落，目的是为了让小车在水平面上的初速度相同；
（4）水平面上运动的速度就减小得越慢，运动的距离就越远；
（5）由（4）推理可知，运动的物体如果不受外力，将做匀速直线运动．从而证明了伽利略的观点是正确的；
（6）当小球到达B点时，速度为零，若细线断开，则小球只受重力作用，所以小球将竖直下落，B正确．
故答案为：（1）3；（2）接触面的粗糙程度；（3）在水平面上的初始速度相同；（4）慢；远；（5）做匀速直线运动；伽利略；（6）B．

点评 本题是阻力对物体运动的影响实验，在这个实验的基础上推理得出了牛顿第一定律，要掌握实验的现象及结论，并要掌握实验加推理的方法．（6）是该题的难点，关键能够正确分析此时小球所处的状态及受力情况．