题目内容

18.在探究阻力对物体运动的影响时,利用的器材有斜面、木板、玻璃板、棉布和小车,如图所示.
(1)每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑,使小车到达水平面的速度相同(填:相同或不同)
(2)下面是记录实验情况的表格,请将其中(a)、(b)两项内容补充完整.
实验序号水平部分材料(a)小车受阻力的情况(b)小车运动的路程
(3)分析表中内容可知:平面越光滑,小车受到的摩擦力就越小,小车的运动速度改变得越小.(填“大”或“小”)
(4)根据实验结果推理可得:若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长,小车将一直做匀速直线运动(填“匀速”或“变速”).著名的牛顿第一定律就是在这样的基础上总结和推理得到的.可见,力不是使物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因.

分析 (1)小车从同一斜面的同一高度由静止下滑,小车到达水平面时的速度相等;
(2)实验中,就记录的内容包括水平面的材料、阻力大小情况、小车运动的路程等;
(3)根据实验现象可知,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;
(4)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,即做匀速直线运动.这个实验可用来研究物理学中的牛顿第一定律;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)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)实验中,就记录的内容包括水平面的材料、阻力大小情况、小车运动的路程等,因此(a)的内容应为“小车受阻力的情况”;(b)的内容应为“小车运动的路程”;
(3)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,小车的运动状态改变的越慢;
(4)根据实验现象,如果接触面越来越光滑,摩擦力越来越小,速度改变的越来越慢.如果接触面绝对的光滑,没有摩擦,小车的速度不会改变,永远保持匀速直线运动.牛顿第一定律就是在这个实验的基础上经过进一步推理得出的.可见没有力的作用物体还能保持匀速直线运动,力是改变物体运动状态的原因.
故答案为:(1)相同;(2)(a)小车受阻力的情况;(b)小车运动的路程;(3)小;小;(4)匀速;牛顿;运动状态.

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.

练习册系列答案
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8.某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力.实验装置如图甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),绳的另一端悬挂托盘.实验时,在托盘中放入适量的砝码,使滑块做匀速直线运动.回答下列问题:
(1)为了测量滑块的滑动摩擦力,需要测量的物理量是④.(填选项前的编号)
①木板的质量m1,②滑块的质量m2,③砝码的质量m3,④托盘和砝码的总质量m4
(2)滑块的滑动摩擦力表达式为f=mg.(用已知或测量的物理量符号表示)
(3)该实验的理论依据是:二力平衡.
(4)该实验存在一些不足之处,请你写出其中的一点:难以控制滑块恰好做匀速直线运动.
(5)为了避免该实验的不足,小刚改为向左水平拉动木板,同时把砝码和托盘换为弹簧测力计且固定(如图乙所示),来测滑块的滑动摩擦力,滑块受到的滑动摩擦力的方向是水平向左,用这种方法测出的摩擦力将比真实值偏小(选填“偏大”“偏小”或“偏大或偏小都有可能”)
(6)小刚在改正了乙图装置的情况下,正确的测出了滑动摩擦力的值,并改变放在滑块上的砝码,通过多次实验得到摩擦力F与作用在木板表面的压力F的关系图象如丙图所示;把木板换成铁板,再改变放在滑块上的砝码,重复以上实验得到了得到摩擦力F与作用在铁板表面的压力F的关系图象如丁图所示.由图丙、丁可知:木板的粗糙程比铁板小(选填“大”“小”或“无法确定”),当滑块与砝码的总重力为6N时,木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为2N.

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