题目内容
15．板上铺上粗糙程度不同的材料，小车自斜面顶端由静止开始滑下，比较小车在水平面上运动的距离（如图所示）．伽利略、牛顿等科学家曾多次做过类似的实验，并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律．请回答下列问题：
（1）倾斜表面的粗糙程度要小（选填“大”或“小”）；
（2）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一高度由静止自由下滑，这样做的目的是使小车到水平面上具有相同的速度；
（3）三次实验中，观察的现象是，水平面上的摩擦力越小，小车通过的距离就越远；
（4）进一步推理可知，若水平面绝对光滑（小车不受阻力），则小车会在水平面上做匀速直线运动．
分析 （1）本实验是探究水平面对小车运动情况的影响，据此分析倾斜表面的粗糙程度；
（2）要研究阻力对物体运动的影响，应该采用控制变量法．小车从斜面上会自由下滑，在不同的高度，下滑到斜面底端的速度就不相同，根据这个关系则可得出每次应该让小车在什么位置由静止开始向下滑；
（3）小车运动的距离长短与所受的摩擦力大小有关，小车运动的距离短，表明受到的摩擦力大；
（4）力是改变物体运动状态的原因，如果物体不受力，则物体的运动状态就不会发生变化．
解答 解：
（1）本实验是探究水平面对小车运动情况的影响，因此可知倾斜表面的粗糙程度要小一些；
（2）因为该实验是要研究阻力对物体运动的影响，所以应该采用控制变量法，即控制其它因素都相同，只让水平面的阻力大小不同，所以三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度相等．要想让小车运动到斜面底端时的速度相等，就应该让小车从斜面的同一高度处释放．
（2）在这三次实验中，小车在木板表面上运动的距离最长，停止的最慢，这是因为木板表面最光滑，小车在该表面受到的阻力最小；
（3）由此我们可以推理得出：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．
故答案为：（1）小；（2）同一高度；相同的速度；（3）远；（4）匀速直线．
点评 该题是一道实验题，考查了学生对于该实验所采用的方法是否掌握以及对该实验的推理结论是否了解．该实验用到的方法是物理中经常采用的控制变量法，该实验是理解牛顿第一定律的基础．
练习册系列答案
相关题目
5．在-10℃的冬天，水库中的冰的下表面温度为（ ），上表面温度为（ ）
| A． | -10℃ | B． | 0℃ | C． | 比-10℃高，比0℃低 | D． | 低于-10℃ |
6．小强同学在研究凸透镜成像规律实验时，他把物体放在离凸透镜50cm处时，能在光屏上得到一个倒立缩小的实像，则凸透镜的焦距可能为（ ）
| A． | 20厘米 | B． | 30厘米 | C． | 40厘米 | D． | 50厘米 |
3．汽车在平直的公路上做匀速直线运动，下列彼此平衡的两个力是（ ）
| A． | 汽车所受的重力和汽车对地面的压力 | |
| B． | 汽车所受的摩擦力和地面对汽车的支持力 | |
| C． | 汽车所受的重力和汽车的牵引力 | |
| D． | 汽车所受的牵引力和汽车受到的摩擦力 |
如图所示的“碌碡”（liù zhóu），是我国以前一种圆柱形的碾压用农具，通常利用畜力或人力挽拉，是碾压田间土块和场上谷物的器具，大多用石制．将它放在带有谷物的秸秆上滚动碾压时，可以将谷物从秸秆上带皮轧落．碌碡表面制成条形的凸起，在碾压秸秆时利用减小受力面积的方法，增大了压强．碌碡制成的圆柱形，是利用滚动时的摩擦力比滑动时的摩擦力要小的道理．
4．
如图所示是一条细绳一端系一个小铁块做成的摆，小明用电子表测出了这个摆的周期（摆动一个来回所用的时间）后，想探究摆的周期与什么因素有关．他猜想可能与小铁块的质量有关，还可能与细绳的长短有关．于是他通过改变小铁块的质量和细绳的长度测出摆动30个周期所用的时间，得出如表的实验数据：
（1）摆动一个来回所用的时间比较短，难以测准，为了减小误差，小明的做法是：多次测量求平均值
（2）在第1、2次实验中，小明用“保持质量不变，改变细绳长度”方法来探究摆的周期与细绳长度的关系．这种方法是物理学中研究问题常用的控制变量法．
（3）通过比较第l、2次实验的两组数据，得出的实验结论是在摆的质量一定时，摆长越长，周期越大；通过比较第1、3或2、4实验的两组数据，得出的实验结论是：摆的周期与小铁块的质量无关．
（4）通过实验分析，小明得出的实验结论是摆的周期与小铁块的质量无关，与摆长有关．
如图所示是一条细绳一端系一个小铁块做成的摆，小明用电子表测出了这个摆的周期（摆动一个来回所用的时间）后，想探究摆的周期与什么因素有关．他猜想可能与小铁块的质量有关，还可能与细绳的长短有关．于是他通过改变小铁块的质量和细绳的长度测出摆动30个周期所用的时间，得出如表的实验数据：| 测量值 次数 | 铁块质量（g） | 细绳长度（cm） | 30个周期（s） | 周期（s） |
| 1 | 10 | 50 | 42.0 | 1.4 |
| 2 | 10 | 80 | 54.0 | 1.8 |
| 3 | 20 | 50 | 42.0 | 1.4 |
| 4 | 20 | 80 | 54.0 | 1.8 |
（2）在第1、2次实验中，小明用“保持质量不变，改变细绳长度”方法来探究摆的周期与细绳长度的关系．这种方法是物理学中研究问题常用的控制变量法．
（3）通过比较第l、2次实验的两组数据，得出的实验结论是在摆的质量一定时，摆长越长，周期越大；通过比较第1、3或2、4实验的两组数据，得出的实验结论是：摆的周期与小铁块的质量无关．
（4）通过实验分析，小明得出的实验结论是摆的周期与小铁块的质量无关，与摆长有关．
11．小明同学为了探究一组材料的隔音性能（材料：泡沫塑料板、玻璃、木板、硬纸板）设计并做了一个实验，他把这些材料做成盒子，先把闹钟放入其中一个盒子当中，然后从听到最响的声音位置开始，慢慢远离声源，测得听不到指针走动声音时的距离．
比较各种情况下这段距离的大小就可以比较不同材料的隔声性能．进行实验后收集到的数据为：
（1）你认为该实验中，应注意哪些问题？（说出两个）用同一个闹钟，盒子的厚度和形状相同．
（2）按隔音效果好坏依次排列：泡沫塑料板、木板、硬纸板、玻璃．
（3）本实验中，通过比较听到声音的距离来间接比较音性能，这种研究方法叫做转换法．
（4）请你指出就小明的实验过程的一个不足之处：实验次数太少，实验结论具有偶然性．
比较各种情况下这段距离的大小就可以比较不同材料的隔声性能．进行实验后收集到的数据为：
| 材料 | 听不到闹钟指针走动声音时的实际距离/m |
| 泡沫塑料板 | 0.3 |
| 玻璃 | 0.6 |
| 木板 | 0.4 |
| 硬纸板 | 0.5 |
（2）按隔音效果好坏依次排列：泡沫塑料板、木板、硬纸板、玻璃．
（3）本实验中，通过比较听到声音的距离来间接比较音性能，这种研究方法叫做转换法．
（4）请你指出就小明的实验过程的一个不足之处：实验次数太少，实验结论具有偶然性．
8．小红在两个同样的烧瓶中灌满水，加热相同的温度后，分别用厚度相同的甲和乙两种保温材料包好这时测量烧瓶中水的温度，实验过程中室温保持不变，她想用这种方法，比较两种材料的保温性能，下表是记录的相关数据．
（1）由表中数据分析可知实验时室温为21℃．
（2）经过20min后甲保温材料的烧瓶中的水温降低了25℃．
（3）记录数据中有一个最有可能是由于测量记录的疏忽而产生的错误，这个错误的数据是50，其测量数据可能是56．
（4）该实验探究可得出的结论为甲保温性能比较好．
（5）除了采用上述相同时间观察水降低温度来经这两种材料的保温性能．根据表中的数据你还可能采用降低相同的温度，比较所用时间的长短的方法比较两种材料的保温性能．
| t（min） | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 | 80 | 95 | 100 | 125 | 140 |
| T甲（℃） | 80 | 72 | 64 | 59 | 55 | 51 | 50 | 41 | 37[ | 34 | 30 | 26 | 24 | 22 | 21 |
| T乙（℃） | 80 | 65 | 56 | 48 | 43 | 38 | 30 | 28 | 26 | 24 | 22 | 22 | 21 | 21 | 21 |
（2）经过20min后甲保温材料的烧瓶中的水温降低了25℃．
（3）记录数据中有一个最有可能是由于测量记录的疏忽而产生的错误，这个错误的数据是50，其测量数据可能是56．
（4）该实验探究可得出的结论为甲保温性能比较好．
（5）除了采用上述相同时间观察水降低温度来经这两种材料的保温性能．根据表中的数据你还可能采用降低相同的温度，比较所用时间的长短的方法比较两种材料的保温性能．
