Question

15．小云在学习了牛顿第一定律后猜想：物体在水平面上的滑行距离，除了与物体的运动速度大小、接触面的粗糙程度有关外．还可能与质量有关．为了验证这一猜想，小云做了如下实验（如图所示）：在木块上加放数量不等的钩码后，让木块从O点静止滑下，记录木块和钩码的总质量m和它在水平面的滑行距离S，记录数据如下（在A点时初速度均相同）：

质量m/kg	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
滑行距离s/m	0.42	0.41	0.43	0.42	0.43	0.42	0.42

（1）分析上述数据可以得出：在初速度和接触面粗糙程度相同的条件下，物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小无关（填“有关”或“无关”）．
（2）接上图实验，让小车每次从斜面顶端由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上的滑行距离，得到如下表所示数据，分析表中内容可以看出，平面越光滑，小车运动的距离就远．

接触面	小车受到的摩擦力的大小	小车运动的距离s（单位：cm）
毛巾	大	18.30
棉布	较大	26.83
木板	小	63.27

（3）根据上述实验结果可推理得出：如接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，可运动的轨道足够长，小车将一直做匀速直线运动，可见，力不是（填“是”或“不是”）维持物体运动的原因．

Answer 1

分析 （1）由实验数据可以看出：滑行距离并没有什么规律性的变化，微小的差距是惯性引起的．
（2）由表中的数据可知，当表面越光滑时，小车的滑行距离越远，这说明表面对小车的阻力越小．
（3）根据这个道理，当表面完全光滑时（不存在摩擦力），那么小车将会运动到无穷远处，即作匀速直线运动；
在理解运动和力的关系时，要根据实验现象加上科学的推理，认识到力只是让物体的运动状态发生改变，而不是使物体运动，物体的运动不需要力来维持．

解答 解：（1）由题中的数据记录表格可以发现随着质量的增加虽然滑行距离略有变化，但不明显，可以认为是误差的原因，所以物体在水平面上滑行的距离与物体的质量大小无关；
（2）给出的三种材料：毛巾、棉布、木板可见，它们的粗糙程度是毛巾大于棉布，棉布大于木板．在这三种材料上面，小车滑行的距离大小关系为：毛巾小于棉布，棉布小于木板，这就表明：平面越光滑，摩擦力就越小，小车前进的距离就越远．
（3）若接触面完全光滑，即没有摩擦阻力，小车将保持原速度一直运动下去，也就是做匀速直线运动；
由以上分析可见摩擦阻力使小车由运动变为静止，力的作用是改变物体的运动状态的原因，维持物体运动的原因．
故答案为：（1）无关；（2）远；（3）匀速直线；不是．．

点评 此题考查了“探究运动和力的关系”实验，即牛顿第一定律的实验，考查对实验数据的分析处理能力，要深入分析实验收集的信息，分析出数据所反映的物理知识，最后得出结论．