Question

在水平木板上鋪上粗糙不同的材料，小車(chē)自斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下，比較小車(chē)沿水平運(yùn)動(dòng)的距離．（如圖所示）伽略利、迪卡爾、牛頓等科學(xué)家都做過(guò)類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)．
請(qǐng)回答下面的問(wèn)題：

（1）為了得出科學(xué)結(jié)論，在三次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)每次都從斜面上的同一位置放下，使小車(chē)運(yùn)動(dòng)到斜面底端的速度

相同

（填“相同”或“不相同”）．
（2）三次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)在水平面上受到摩擦力最大的是第

一

次實(shí)驗(yàn)，這說(shuō)明小車(chē)受到摩擦力的大小與接觸面的

粗糙程度

有關(guān)．
（3）推理可知，若水平面絕對(duì)光滑（小車(chē)不受阻力）則小車(chē)會(huì)在水平面上做

勻速直線

運(yùn)動(dòng)，由此，物理學(xué)家牛頓推導(dǎo)出著名的

牛頓第一

定律．

Answer 1

分析：（1）要研究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)該采用控制變量法．小車(chē)從斜面上會(huì)自由下滑，在不同的高度，下滑到斜面底端的速度就不相同，根據(jù)這個(gè)關(guān)系則可得出每次應(yīng)該讓小車(chē)在什么位置由靜止開(kāi)始向下滑；
（2）小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離長(zhǎng)短與所受的摩擦力大小有關(guān)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離短，表明受到的摩擦力大或根據(jù)接觸面的粗糙程度，壓力相同，接觸面越粗糙，摩擦力越大；
（3）力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，如果物體不受力，則物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不會(huì)發(fā)生變化．

解答：解：（1）因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)是要研究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，所以應(yīng)該采用控制變量法，即控制其它因素都相同，只讓水平面的阻力大小不同，所以三次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車(chē)運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度相等．小車(chē)在不同的高度，下滑到斜面底端的速度不同，所以要想讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度相等，就應(yīng)該讓小車(chē)從斜面的同一高度處釋放．
（2）在這三次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)在毛巾表面上運(yùn)動(dòng)的距離最短，這表明小車(chē)在毛巾表面上受到的摩擦力最大，毛巾表面要比棉布表面和木板表面粗糙，所以這就說(shuō)明小車(chē)受到摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)．
（3）三次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)在木板表面運(yùn)動(dòng)的距離最遠(yuǎn)，這是因?yàn)槟景灞砻姹容^光滑，小車(chē)所受摩擦力較小的緣故．由此我們可以推理得出：若水平面絕對(duì)光滑（即小車(chē)不受摩擦力），則小車(chē)會(huì)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；由此物理學(xué)家牛頓推導(dǎo)出著名的牛頓第一定律．
故答案為：（1）相同； （2）一；粗糙程度； （3）勻速直線運(yùn)動(dòng)；牛頓第一．

點(diǎn)評(píng)：該題是一道實(shí)驗(yàn)題，考查了學(xué)生對(duì)于該實(shí)驗(yàn)所采用的方法是否掌握以及對(duì)該實(shí)驗(yàn)的推理結(jié)論是否了解．該實(shí)驗(yàn)用到的方法是物理中經(jīng)常采用的控制變量法，該實(shí)驗(yàn)是理解牛頓第一定律的基礎(chǔ)．