Question

7．牛頓在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”實(shí)驗(yàn)后，揭開了物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，從而得出了“牛頓第一定律”
（1）為使小車每次到達(dá)水平面時(shí)的速度相等，每次都要讓小車從斜面上的相同位置由靜止開始下滑．
（2）分別選用毛巾、棉布和木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是通過(guò)改變粗糙程度從而改變小車在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)將毛巾、棉布平整地鋪在BC段（選填“AB”或“BC”或“AC”）．
（3）由于受阻力作用小車在水平面上做減速運(yùn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度為v₁，若所受外力突然消失，小車到達(dá)E點(diǎn)速度為v₂，則兩者的大小關(guān)系是v₁=v₂．
（4）牛頓曾說(shuō)過(guò)，如果說(shuō)我比別人看得更遠(yuǎn)些，那是因?yàn)槲艺驹诹司奕说募绨蛏希�這體現(xiàn)了牛頓謙遜的品質(zhì)．但前人的研究確實(shí)對(duì)牛頓產(chǎn)生了啟迪，其中的一位巨人就是伽利略，他400多年前的研究思想一直閃耀著理性的光輝．伽利略之前觀測(cè)到，鐘擺來(lái)回?cái)[動(dòng)的高度是相同的，如圖甲．他設(shè)想了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在左邊一個(gè)固定的斜坡上滾下一個(gè)球，球又滾上右邊不同坡度的斜坡，如果球沒(méi)有受到摩擦阻力的作用，他認(rèn)為這個(gè)球在右邊任何坡度的斜坡上滾到的高度都與起始高度一樣，好像這個(gè)球“記住”了起始高度．經(jīng)過(guò)進(jìn)一步思考，伽利略推斷，如果右邊的斜坡變成平坦，球?qū)��?huì)一直勻速滾動(dòng)下去，如圖乙．請(qǐng)回答：
（5）像科學(xué)家那樣“進(jìn)一步思考”：圖丙是伽利略想象的每隔相同時(shí)間在右邊不同坡度的斜坡上球的位置，他認(rèn)為當(dāng)斜坡傾角變小時(shí)，小球速度減小慢．（選填“減小快”、“減小慢”或“不變”）于是他大膽推測(cè)：當(dāng)斜坡變成光滑而平坦時(shí)，球?qū)⒆鰟蛩僦本�運(yùn)動(dòng)．
（6）伽利略認(rèn)為，球勻速滾動(dòng)是球的“自然運(yùn)動(dòng)”狀態(tài)，“自然運(yùn)動(dòng)”是球所具有的屬性．在我們今天看來(lái)，球的這種屬性稱為慣性．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)控制變量法的要求，應(yīng)控制小車到達(dá)水平面時(shí)具有相同的速度；
（2）實(shí)驗(yàn)中，我們要探究的是阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，因此，應(yīng)控制小車在到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同，只改變接觸面的阻力大小，即選用表面粗糙程度不同的接觸面；
本實(shí)驗(yàn)探究小車在粗糙程度不同的水平面上受到的阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，通過(guò)觀察圖中小車運(yùn)動(dòng)的距離，便可得出結(jié)論；
（3）運(yùn)動(dòng)的物體在不受力時(shí)將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
（5）通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，當(dāng)斜坡傾角變小時(shí)，小球的速度減小得更慢．
（6）一切物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫慣性；

解答 解：
（1）每次都要讓小車從斜面上的同一位置開始下滑，是為了使小車每次進(jìn)入水平部分時(shí)速度大小相等，這是控制變量法的要求；
（2）要探究的是阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，因此，應(yīng)控制小車在到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同，只改變小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力的大小，這就是分別選用毛巾、棉布和木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的；
實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)讓小車在不同的水平面上滑動(dòng)，所以應(yīng)將毛巾、棉布平整地鋪在BC段；
（3）當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度為v₁，若此時(shí)小車所受外力突然消失，小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小車到達(dá)E點(diǎn)速度為v₂與v₁ 大小相等．
（5）由圖中伽利略的實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，當(dāng)斜坡傾角變小時(shí)，小球的速度減小得更慢．于是他大膽推測(cè)：當(dāng)斜坡變成平坦時(shí)，球的速度不再變小，球?qū)⒆鰟蛩贊L動(dòng)．
（6）一切物體都有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)，叫慣性．伽利略所說(shuō)的球的“自然運(yùn)動(dòng)”其產(chǎn)是球具有的屬性，這就是慣性；
故答案為：（1）相同；（2）粗糙程度；BC；（3）=；（5）減小慢；勻速直線；（6）慣性．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法、轉(zhuǎn)換法和推理法，同時(shí)體會(huì)如何從實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論，以及合理的外推得出物理規(guī)律的思想，這是理解牛頓第一定律的基礎(chǔ)．