题目内容

10.如图所示是探究“阻力对物体运动的影响”的过程.
请你观察实验现象思考后回答:
(1)为了得出科学结论,三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度相等 (选填“相等”或“不等”),即小车应从斜面上的同一高度处释放.
(2)通过对以上图中的前三次实验的分析,我们得出的结论是小车所受阻力越小,速度减小的越慢;进一步推理可知,若水平面绝对光滑(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动.这种分析所运用的物理方法是理想实验法.
(3)三次实验中,小车在水平面上受到摩擦力最大的是第①次,这说明小车受到摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关.
(4)小明同学通过以上的观察,进一步思考认为摩擦力大小除了与上述因素有关外,还可能与其他因素有关.请你结合生活中的实例或现象提出你的猜想,并设计一个实验验证你的猜想(写出必要的实验步骤)
我的猜想:摩擦力大小与接触面积有关.
实验步骤:
1、把木块平放在水平木板上,用弹簧测力计匀速拉动,读出弹簧测力计示数F1
2、把木块侧放在水平木板上,用弹簧测力计匀速拉动,读出弹簧测力计示数F2
3、比较F1、F2大小,得出结论.

分析 (1)小车在同一斜面顶端自由下滑时,重力势能转化为动能,同一小车在同一高度,具有的重力势能相同,自由滑下,重力势能转化成的动能相同,小车质量相同,速度相同.
(2)水平方向上摩擦阻力越来越小,小车速度减小的越来越慢,小车运动的越来越远,在没有摩擦阻力时,小车将永远保持匀速直线运动.
(3)根据小车运动的距离分析;
(4)知道滑动摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,要探究滑动摩擦力的影响因素,需用到控制变量法.

解答 解:(1)探究小车从不同表面的运动情况,保持其它因素不变,保持相同小车的初速度相同.要使小车的初速度相同,让小车从同一斜面的同一高度滑下.
(2)由图可知,表面越来越光滑,摩擦阻力越来越小,小车的速度减小的越来越慢,运动的越远,如果没有摩擦阻力,小车的速度将不减小,永远保持匀速直线运动.
由于实验中无法获得光滑的水平面,故该结论是推理得出的,采用的是理想实验法;
(3)小车受到的阻力越大,距离越小,故小车在水平面上受到摩擦力最大的是第①次,这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关.
(4)猜想:滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关.
实验步骤:1、把木块平放在水平木板上,用弹簧测力计匀速拉动,读出弹簧测力计示数F1.
2、把木块侧放在水平木板上,用弹簧测力计匀速拉动,读出弹簧测力计示数F2.
3、比较F1、F2大小,得出结论.
故答案为:(1)相等;同一高度(2)小车所受阻力越小,速度减小的越慢;匀速直线理想实验法;
(3)①;接触面粗糙程度;
(4)摩擦力大小与接触面积有关;1、把木块平放在水平木板上,用弹簧测力计匀速拉动,读出弹簧测力计示数F1.
2、把木块侧放在水平木板上,用弹簧测力计匀速拉动,读出弹簧测力计示数F2.
3、比较F1、F2大小,得出结论.

点评 牛顿第一定律不能直接验证,只能在实验的基础上经过科学推理得到.同一小车从同一高度自由下滑,到达斜面底部的速度相同,学生不易理解.

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