Question

18．請針對如圖所示的實驗裝置及探究過程中涉及的物理知識，回答下列問題：

（1）問題：探究阻力對物體運動的影響時，為什么要使小車從同一高度自由滑下？
回答：使小車在水平面上的初速度相同．
（2）小車在粗糙程度不同的水平面上運動距離不同，說明阻力越小，小車速度減小越慢，運動距離越長（或遠）．
（3）問題：如果水平面是光滑的，沒有阻力，能不能探究阻力對運動的影響？為什么？
回答：不能．小車將做勻速直線運動．
（4）請從機械能角度提出一個問題并回答．
問題：小車向下運動的過程中機械能是如何轉(zhuǎn)化的？
回答：重力勢能轉(zhuǎn)化為動能．

Answer 1

分析 本題以“研究阻力對物體運動的影響”的實驗為基礎(chǔ)，考查控制變量的問題、推理得到的結(jié)論、并遷移到機械能的角度，自主提出問題回答問題．

解答 解：（1）由題意可知，使用的是同一小車、同一斜面，又在同一高度自由滑下，目的是控制小車到達斜面底端時具有相同的速度，即小車在水平面上具有相同的初始速度；
（2）小車所受阻力越小，其運動距離越長，其速度減小越慢；
（3）依據(jù)牛頓第一定律，運動的物體不受力則永遠運動，以恒定不變的速度運動，即勻速直線運動；因此，如果水平面是光滑的，沒有阻力，不能探究阻力對運動的影響．
（4）小車從斜面下滑過程中，高度減小，速度增大，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；小車在水平面上運動時，高度不變，速度減小，機械能在減�。�可以依據(jù)這些事實來提出并答出問題．
故答案為：
（1）使小車在水平面上的初速度相同；
（2）慢；長（或遠）；
（3）不能．小車將做勻速直線運動；
（4）小車向下運動的過程中機械能是如何轉(zhuǎn)化的？重力勢能轉(zhuǎn)化為動能．

點評 關(guān)于“研究阻力對物體運動的影響”的實驗，即伽利略做的理想斜面實驗，注意推敲的幾個問題：
①使用同一小車、同一斜面、同一高度、自由滑下的目的是什么：使小車到達斜面底端具有相同的速度，或小車在水平面上具有相同的初始速度；
②小車到達斜面底端為什么不立刻停下來：小車具有慣性；
③小車為什么最終會停下來：小車受到水平面的阻力；
④小車在水平面上運動的距離和什么有關(guān)：阻力的大�。�
⑤得出什么結(jié)論：平面越光滑，小車運動的距離就越遠；
⑥推理得出的結(jié)論：如果小車不受力，它將永遠運動下去．