Question

5．在“探究力和運動的關(guān)系”的實驗中，讓木塊由靜止開始沿斜面滑下，木塊在三種不同水平面上運動一段距離后分別停留在如圖所示的位置．

（1）實驗需要木塊進入不同的水平面時有相同的初速度（即運動情況相同），則木塊應(yīng)從同一斜面同一高度開始下滑．
（2）實驗結(jié)論：平面越光滑，木塊受到的阻力越小，速度減小得越慢．
（3）推論：在水平面上滑行的木塊，如果受到的阻力為零，它將做勻速直線運動．
（4）探究過程中主要采用了科學(xué)推理法和控制變量法兩種研究方法．
（5）通過多次類似實驗探究，牛頓概括了笛卡兒、伽利略等人的研究結(jié)果，總結(jié)出牛頓第一定律，該定律不能（選填“能”或“不能”）用實驗來直接證明．

Answer 1

分析 （1）為完成研究“運動和力的關(guān)系”的實驗，應(yīng)采用控制變量的思想，即保持小車到達水平面時的速度相同；
（2）（3）探究運動和力的關(guān)系實驗中，水平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越慢，小車運動得越遠，推理得出若不受阻力，小車將做勻速直線運動；
（4）此實驗運用的主要方法是科學(xué)推理法和控制變量法；
（5）牛頓第一定律不能直接從實驗得出結(jié)論，是在大量事實經(jīng)驗的基礎(chǔ)上推理概況出來的．

解答 解：
（1）要研究木塊在水平面上滑行的距離，必須控制變量，即控制木塊的初速度相同，即讓木塊從斜面的同一高度滑下；
（2）水平面的粗糙程度不同，木塊受到的阻力不同，木塊運動的距離不同，由此得出結(jié)論：平面越光滑，木塊受到的阻力越小，速度減小得越慢；
（3）由圖可知：木塊在粗糙水平面上受到的阻力越大，前進的距離越近，在光滑平面上受到的阻力越小，前進的距離越遠，由此可以推理：當(dāng)木塊不受阻力時，應(yīng)該沿著光滑的水平面永遠保持勻速直線運動狀態(tài)；
（4）探究過程中主要采用了科學(xué)推理法和控制變量法；
（5）牛頓第一定律是概括了伽利略等人的研究成果，在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過推理而抽象概括出來的，運用的是科學(xué)推理法，不能用實驗來直接證明．
故答案為：（1）同一高度；（2）慢；（3）勻速直線；（4）控制變量法；（5）不能．

點評 本題主要考查學(xué)生對牛頓第一定律的了解和掌握，同時還考查了探究動能影響因素的實驗要求，也是對科學(xué)探究的能力的考查．