题目内容

7．牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后，揭开了物体运动的规律，从而得出了“牛顿第一定律”
（1）为使小车每次到达水平面时的速度相等，每次都要让小车从斜面上的相同位置由静止开始下滑．
（2）分别选用毛巾、棉布和木板进行实验，目的是通过改变粗糙程度从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力；实验过程中，应将毛巾、棉布平整地铺在BC段（选填“AB”或“BC”或“AC”）．
（3）由于受阻力作用小车在水平面上做减速运动，小车运动到D点时速度为v1，若所受外力突然消失，小车到达E点速度为v2，则两者的大小关系是v1=v2．
（4）牛顿曾说过，如果说我比别人看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩膀上．这体现了牛顿谦逊的品质．但前人的研究确实对牛顿产生了启迪，其中的一位巨人就是伽利略，他400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉．伽利略之前观测到，钟摆来回摆动的高度是相同的，如图甲．他设想了这样一个实验：在左边一个固定的斜坡上滚下一个球，球又滚上右边不同坡度的斜坡，如果球没有受到摩擦阻力的作用，他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样，好像这个球“记住”了起始高度．经过进一步思考，伽利略推断，如果右边的斜坡变成平坦，球将会一直匀速滚动下去，如图乙．请回答：
（5）像科学家那样“进一步思考”：图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置，他认为当斜坡倾角变小时，小球速度减小慢．（选填“减小快”、“减小慢”或“不变”）于是他大胆推测：当斜坡变成光滑而平坦时，球将做匀速直线运动．
（6）伽利略认为，球匀速滚动是球的“自然运动”状态，“自然运动”是球所具有的属性．在我们今天看来，球的这种属性称为惯性．

分析 （1）实验中，根据控制变量法的要求，应控制小车到达水平面时具有相同的速度；
（2）实验中，我们要探究的是阻力对物体运动的影响，因此，应控制小车在到达水平面时的初速度相同，只改变接触面的阻力大小，即选用表面粗糙程度不同的接触面；
本实验探究小车在粗糙程度不同的水平面上受到的阻力对物体运动的影响，通过观察图中小车运动的距离，便可得出结论；
（3）运动的物体在不受力时将保持匀速直线运动状态．
（5）通过实验现象可知，当斜坡倾角变小时，小球的速度减小得更慢．
（6）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性；

解答 解：
（1）每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑，是为了使小车每次进入水平部分时速度大小相等，这是控制变量法的要求；
（2）要探究的是阻力对物体运动的影响，因此，应控制小车在到达水平面时的初速度相同，只改变小车运动时所受阻力的大小，这就是分别选用毛巾、棉布和木板进行实验的目的；
实验中，应让小车在不同的水平面上滑动，所以应将毛巾、棉布平整地铺在BC段；
（3）当小车运动到D点时速度为v1，若此时小车所受外力突然消失，小车将做匀速直线运动，小车到达E点速度为v2与v1 大小相等．
（5）由图中伽利略的实验过程可知，当斜坡倾角变小时，小球的速度减小得更慢．于是他大胆推测：当斜坡变成平坦时，球的速度不再变小，球将做匀速滚动．
（6）一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性．伽利略所说的球的“自然运动”其产是球具有的属性，这就是惯性；
故答案为：（1）相同；（2）粗糙程度；BC；（3）=；（5）减小慢；匀速直线；（6）惯性．

点评 本题考查的是阻力对物体运动的影响实验，该实验采用了控制变量法、转换法和推理法，同时体会如何从实验中得出结论，以及合理的外推得出物理规律的思想，这是理解牛顿第一定律的基础．

练习册系列答案
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