Question

14．在“探究運動和力的關系”的實驗中，小明和小麗設計了不同的方案：
（1）小明的做法是每次都讓小車從斜面頂端處由靜止開始滑下，改變水平面的粗糙程度，測量小車在水平面上滑行的距離，并記錄下來．
    小麗的做法是每次用力推動小車使其在長木板上運動，并分別在長木板上鋪有棉布、毛巾等材料，記下每次小車在長木板上到達的位置．
    物理老師對他們的方案進行了評價，認為小麗的方案存在錯誤，請你指出錯誤之處每次用力推動小車使其在長木板上運動．并指出這種做法會導致怎樣的結果不能保證每次的推力相同．
（2）若小車在水平木板AB兩點之間滑行所用時間為3s，位置如圖所示，則小車的平均速度為0.21m/s．
（3）小車在鋪有毛巾表面上滑行距離最短，是因為毛巾表面最粗糙，對小車的摩擦阻力最大．
（4）在此實驗的墓礎上進行合理的推理，可以得到：一切運動的物體不受外力作用時，它將保持勻速直線狀態(tài)．

Answer 1

分析 （1）實驗中要保持小車滑動斜面底端時的初速度相同；
（2）讀出小車通過的路程，根據v=$\frac{s}{t}$計算出小車的平均速度；
（3）接觸面越粗糙，摩擦力越大，小車速度減小得越快，運動距離越短；
（4）推理得出運動物體不受任何外力，將做勻速直線運動．

解答 解：（1）小麗每次用力推動小車使其在長木板上運動，若不能保證每次的推力不同，則小車到達水平面的初速度不同；
（2）由圖知，小車通過的路程s=63.00cm=0.63m，則小車的平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.63m}{3s}$=0.21m/s；
（3）毛巾表面最粗糙，小車受摩擦力最大，小車在鋪有毛巾表面上滑行距離最短；
（4）由以上推理得出，一切運動的物體不受外力作用時，它將保持勻速直線運動．
故答案為：（1）每次用力推動小車使其在長木板上運動；不能保證每次的推力相同；（2）0.21；（3）毛巾表面最粗糙，對小車的摩擦阻力最大；（4）勻速直線．

點評 牛頓第一定律用科學的語言準確的總結出了力與運動的具體關系，揭示了物體不受力或受平衡力時應保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)；力是改變物體運動狀態(tài)的原因；物體都具有保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質-慣性．此題考查了控制變量法的應用，同時考查了接觸面對摩擦力的影響及力與運動的關系．