Question

14．在“探究运动和力的关系”的实验中，小明和小丽设计了不同的方案：
（1）小明的做法是每次都让小车从斜面顶端处由静止开始滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，并记录下来．
    小丽的做法是每次用力推动小车使其在长木板上运动，并分别在长木板上铺有棉布、毛巾等材料，记下每次小车在长木板上到达的位置．
    物理老师对他们的方案进行了评价，认为小丽的方案存在错误，请你指出错误之处每次用力推动小车使其在长木板上运动．并指出这种做法会导致怎样的结果不能保证每次的推力相同．
（2）若小车在水平木板AB两点之间滑行所用时间为3s，位置如图所示，则小车的平均速度为0.21m/s．
（3）小车在铺有毛巾表面上滑行距离最短，是因为毛巾表面最粗糙，对小车的摩擦阻力最大．
（4）在此实验的墓础上进行合理的推理，可以得到：一切运动的物体不受外力作用时，它将保持匀速直线状态．

Answer 1

分析 （1）实验中要保持小车滑动斜面底端时的初速度相同；
（2）读出小车通过的路程，根据v=$\frac{s}{t}$计算出小车的平均速度；
（3）接触面越粗糙，摩擦力越大，小车速度减小得越快，运动距离越短；
（4）推理得出运动物体不受任何外力，将做匀速直线运动．

解答 解：（1）小丽每次用力推动小车使其在长木板上运动，若不能保证每次的推力不同，则小车到达水平面的初速度不同；
（2）由图知，小车通过的路程s=63.00cm=0.63m，则小车的平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.63m}{3s}$=0.21m/s；
（3）毛巾表面最粗糙，小车受摩擦力最大，小车在铺有毛巾表面上滑行距离最短；
（4）由以上推理得出，一切运动的物体不受外力作用时，它将保持匀速直线运动．
故答案为：（1）每次用力推动小车使其在长木板上运动；不能保证每次的推力相同；（2）0.21；（3）毛巾表面最粗糙，对小车的摩擦阻力最大；（4）匀速直线．

点评 牛顿第一定律用科学的语言准确的总结出了力与运动的具体关系，揭示了物体不受力或受平衡力时应保持静止状态或匀速直线运动状态；力是改变物体运动状态的原因；物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质-惯性．此题考查了控制变量法的应用，同时考查了接触面对摩擦力的影响及力与运动的关系．