Question

3．为探究物体不受力时怎样运动，我们做了如图所示的斜面小车实验．
（1）三次实验时必需使小车从斜面的同一高度由静止开始滑下，这是为了使小车在三种平面上开始运动时的速度相同，这一操作体现出的科学探究方法是控制变量法．实验发现小车受到的阻力越小，它前进的距离就越长（选填“越长”或“越短”），速度减小得越慢（选填“越快”或“越慢”）．
（2）由此我们可以推断：假如小车受到的阻力为零，它将做匀速直线运动．
（3）爱因斯坦曾经说过：伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特方法--结论在实验的基础上又通过推理抽象概括出来，它标志着物理学的真正开端--这种研究方法称为理想实验法，
（4）小车在斜面上由静止开始加速滑下来，是由于它受到非平衡力（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用；在水平面板上运动一段距离后停下来，是由于受到阻力的作用．归纳起来，说明力的作用可以改变物体的运动状态．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）这一实验的目的是探究物体受到的阻力大小对物体运动情况的影响，因此我们应该控制其它的量保持不变，这包括小车的质量、从斜面上滑下的速度等；因为我们不可能让小车受到的阻力绝对为零，所以只能在实验的基础上，经过准理再得出进一步的结论，这也就是物理上用到的理想实验法；
（4）物体在平衡力的作用下一定处于处于静止或匀速直线运动状态；水平面上运动的物体由于受阻力作用最终会停下来；力能改变物体的形状，力能改变物体的运动状态．

解答 解：
（1）实验中，必须使小车从斜面的同一高度滑下，这是为了使小车在三种平面上开始运动时的初速度相同，这一操作体现出的科学探究方法是控制变量法；实验发现小车受到的阻力越小，它前进的距离就越长，速度减小越慢；
（2）在上述实验的基础上，通过科学推理可得出：假如小车受到的阻力为零，小车将一直做匀速直线运动；
（3）爱因斯坦曾经说过：伽科略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的 独特方法--结论在实验的基础上又通过推理抽象概括出来，它标志着物理学的真正开端--这种研究方法称为理想实验法；
（4）小车在斜面上由静止开始下滑，运动状态发生了改变，不是平衡状态，所以受力不平衡；在水平面上运动，由于受阻力的作用最终会停下来，说明力能改变物体的运动状态．
故答案为：（1）速度；控制变量；越长；越慢；（2）匀速直线；（3）推理；理想实验；（4）非平衡力；阻力；运动状态．

点评 牛顿第一定律无法单纯通过实验得出，也无法通过实验来验证，但由它得出的推论都得到了实践的验证，因此这种理想实验的研究方法也是非常可靠的．