Question

17．用如图所示的实验装置研究“运动和力”的关系．
 
（1）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的支持力和重力力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力作用；
（2）每次都让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下，是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的初速度；
（3）比较图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，速度减小得越慢；
（4）实验结果能证明B（选填序号）．
 A．物体运动需要力  B．力可以改变物体的运动状态   C．牛顿第一定律
（5）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受外力时，它将做匀速直线运动．

Answer 1

分析 （1）物体在水平地面上运动，竖直方向上受到重力和支持力，并且二力是一对平衡力．
（2）小车从同一高度滑下，重力势能相等，重力势能转化为的动能相等，因此获得的初速度相等．
（3）根据影响滑动摩擦力的因素，压力相同，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车速度减小得越慢，小车运动得越远；
（4）力是改变物体运动状态的原因；
（5）根据运动距离与摩擦力大小的关系，然后得出结论．

解答 解：（1）小车在水平面运动时，竖直方向上受到的重力和支持力的作用，这两个力是一对平衡力，大小相等，相互抵消，相当于小车只受水平方向的摩擦力．
（2）同一小车从同一高度，具有的重力势能相同，下滑过程中，重力势能转化为的动能相等，质量不变，故获得的初速度相等．
（3）由图知，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动的越远；速度减小得越慢；
（4）由以上分析可知，力改变了小车的运动状态，故B正确；
（5）由实验可知，小车受到的摩擦力越小，小车滑行距离越远，速度改变越慢，如果小车不受阻力作用，则小车速度保持不变，运动状态不变，将做匀速直线运动．
故答案为：（1）支持；重；（2）初速度；（3）小；慢；（4）B；（5）做匀速直线运动．

点评 该实验的目的是探究阻力对物体运动的影响，该实验是考查学生对牛顿第一定律的掌握情况．牛顿第一定律是在大量实验的基础上通过分析、概括、推理得出来的．