Question

“在水平的木板上鋪上粗糙程度不同的材料，讓小車自斜面同一高度由靜止開始滑下，比較小車沿水平面運(yùn)動的距離”如圖所示，伽利略，牛頓等科學(xué)家曾多次做過類似的實(shí)驗(yàn)，牛頓并在此基礎(chǔ)上分析推導(dǎo)出了著名的牛頓第一定律．

思考實(shí)驗(yàn)的意義后，請回答：
（1）為什么要讓小車自斜面的同一高度由靜止開始滑下？
（2）小車在不同材料的水平面上運(yùn)動的距離不等的原因是什么？
（3）這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？
（4）三次實(shí)驗(yàn)中，小車在水平面上受到摩擦力最大的是在

毛巾表面

運(yùn)動，這說明小車受到摩擦力的大小與接觸面的

粗糙程度

有關(guān)．
（5）小車在

木板表面

滑得最遠(yuǎn)，小車停下來且滑得最遠(yuǎn)是因?yàn)?

受到阻力且阻力最小

．
（6）若在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行邏輯推理會得到什么結(jié)論？（設(shè)想小車在運(yùn)動中未受任何阻力）
（7）從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，最后可得到什么結(jié)論？

Answer 1

分析：（1）小車從高處滑下不考慮摩擦?xí)r，到達(dá)地面的速度取決于物體的高度，跟質(zhì)量沒有關(guān)系．
（2）小車在不同表面運(yùn)動，壓力相同，接觸面粗糙程度不同，受到摩擦力作用不同．毛巾表面最粗糙，摩擦力最大，摩擦力阻礙物體前行，摩擦力改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，摩擦力越大，改變物體運(yùn)動狀態(tài)越快，小車越容易停下來．表面越來越光滑，摩擦力越來越小，摩擦力改變物體運(yùn)動狀態(tài)越來越慢，如果表面是光滑的，沒有摩擦，沒有力改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，物體永遠(yuǎn)保持原來的速度運(yùn)動下去．
（3）摩擦力大小的影響因素：壓力和接觸面粗糙程度．壓力越大，接觸面越粗糙摩擦力越大．

解答：解：（1）小車從同一斜面的同一高度滑下，是為了是小車到達(dá)斜面底部的速度相同．控制好速度相同．
（2）小車在不同材料的表面運(yùn)動，壓力不同，接觸面粗糙程度不同，摩擦力不同，摩擦力改變小車運(yùn)動狀態(tài)的快慢不同，運(yùn)動距離不同．
（3）小車離開斜面水平方向上只受摩擦力的作用，小車從運(yùn)動到靜止，摩擦力阻力改變了小車的運(yùn)動狀態(tài)．
（4）小車在毛巾表面運(yùn)動最近，小車受到的摩擦力最大，壓力相同，一定是毛巾表面最粗糙造成的．
（5）小車在木板表面運(yùn)動最遠(yuǎn)，小車受到的摩擦力最小，壓力相同，一定是木板表面最光滑造成的．無論在毛巾、棉布還是木板表面，最終小車停下來是因?yàn)槭艿侥Σ磷枇Φ脑颍Σ磷枇Ω淖兞诵≤嚨倪\(yùn)動狀態(tài)．
（6）如果表面是光滑的，沒有摩擦，沒有力改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，物體永遠(yuǎn)保持原來的速度運(yùn)動下去．
（7）運(yùn)動的物體如果不受任何外力，由于慣性要保持原來速度大小和方向永遠(yuǎn)運(yùn)動下去．
答：（1）使小車在水平面上運(yùn)動時的初始速度相同．
（2）小車受到的阻力大小不同．
（3）阻力是使小車停止運(yùn)動的原因．
（4）毛巾表面，粗糙程度（或材料）
（5）木塊表面上，受到阻力且阻力最小
（6）若小車未受任何阻力，會沿直線永遠(yuǎn)運(yùn)動下去．
（7）運(yùn)動的物體若不受任何外力，則會保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)．

點(diǎn)評：（1）掌握摩擦力大小的影響因素，掌握最大和減小摩擦力的方法．
（2）掌握牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)、推理過程．
（3）改變物體的運(yùn)動狀態(tài)一定有力的作用．