Question

20．小明同学在探究“阻力对物体运动影响”的实验时，利用如图甲所示的装置，实验中该同学先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下小车，使其沿斜面向下运动，先后在水平桌面上铺上毛巾、棉布、木板，使水平面的粗糙程度越来越小，观察小车移动的距离，从而得出运动和阻力的关系．

（1）指出在实验操作中有一处明显的错误是（不必解释错误的原因）用不同的力推一下小车，应该改为让小车从斜面的同一高度处沿斜面由静止开始运动．
（2）小明用正确方法做了三次实验，小车分别停在如图乙、丙、丁所示的位置上．由此可以得出的结论是：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢．
（3）如果表面绝对光滑，小车所受的阻力为零，速度将不再减慢，以恒定不变的速度做匀速直线运动．这一步所用方法和下列B选项的方法相同．
A．研究平面镜成像规律时用棋子B代替棋子A的像
B．研究声音的传播时如果将瓶内抽成真空，将听不到铃声
C．探究摩擦力大小与压力大小的关系时，控制接触面粗糙程度相同
D．用光线来研究光的直线传播
（4）如果在此实验基础上，添加一个木地段，利用甲图可探究物体动能大小与速度是否有关．

Answer 1

分析 （1）探究“阻力对物体运动影响”的实验时，要控制小车到达水平面时速度相等，据此分析答题．
（2）观察图乙、丙、丁，注意水平面的粗糙程度与小车滑行的距离间的关系，得出结论．
（3）此实验采取的是科学推理法（理想实验法），即在实验现象的基础上进行科学推理，得出理想状态下物体的运动情况．据此对各选项中的实验方法进行分析．
（4）动能的大小与速度和质量有关．

解答 解：（1）探究“阻力对物体运动影响”的实验时，要控制小车到达水平面时速度相等，用不同的力推小车，使其沿斜面向下运动，小车到达水平面时速度不同，因此该操作是错误的，应使小车从同一高度由静止自由滑下．
（2）棉布比毛巾光滑，小车在棉布上受的阻力比在毛巾上受的阻力小，木板比棉布光滑，小车在，木板上受的阻力比在棉布上受的阻力小，由图乙、丙、丁可知，小车以相同的速度在木板上滑行最远，在毛巾上滑行距离最近，由此可知，在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢；
（3）此实验采取的是科学推理法，不能通过实验直接验证．
A、用棋子B代替棋子A的像，采用的是等效替代法，不合题意；
B．如果将瓶内抽成真空，将听不到铃声，由于瓶内不人抽成绝对的真空，真空不能传声也是通过科学推理得出的，与本题中实验方法相同，符合题意；
C．探究摩擦力大小与压力大小的关系时，控制接触面粗糙程度相同，这是采用了控制变量法，不合题意；
D．用光线来研究光的直线传播，是采用了模型法，不合题意．
故只有B符合题意．
（4）添加一个木块，可以让小球从不同高度滑下，根据撞击木块的距离的远近来判定动能与速度的关系．
故答案为：（1）用不同的力推一下小车；让小车从斜面的同一高度处沿斜面由静止开始运动；（2）水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢； （3）B；（4）速度．

点评 本实验应用了控制变量法与科学推理法，掌握该方法的应用是正确解题的关键．在实验中，注意操作的细节，如小车释放的位置与方法、毛巾和棉布铺设的位置等．