Question

18．小宇騎車(chē)時(shí)即使不踩踏板，自行車(chē)在水平路面上也能滑行一段距離．于是他猜想滑行的距離不僅與初始速度有關(guān)還與路面的粗糙程度有關(guān)還可能．為探究其中的奧秘，他在水平桌面上搭成一斜面，并用毛巾、棉布、木板等改變水平桌面的粗糙程度，請(qǐng)你觀察小車(chē)由斜面滑下后在水平面上滑行的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象思考后回答：
（1）將小車(chē)從斜面上不同高度處釋放，比較小車(chē)在同一種粗糙（選填“同一種粗糙”或“不同粗糙”）面上滑行的路程長(zhǎng)短，就可比較出滑行距離與小車(chē)初速度的關(guān)系．
（2）為了探究與水平面的粗糙程度關(guān)系，進(jìn)行如下操作：
①將小車(chē)從斜面上的同一高度處釋放，比較小車(chē)分別在毛巾、棉布、木板上的滑行距離．
②三次實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)在木板表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力最小，小車(chē)速度改變最慢（選填“快”或“慢”）
③進(jìn)一步推理可知，若水平面光滑無(wú)摩擦，則小車(chē)會(huì)在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
④該實(shí)驗(yàn)不能（填能或不能）直接驗(yàn)證牛頓第一定律．
（3）實(shí)驗(yàn)后小宇猜想：小車(chē)在水平面上的滑行距離，除了與上述兩個(gè)因素有關(guān)外，還可能與小車(chē)的質(zhì)量有關(guān)．為了驗(yàn)證這一猜想，小宇又做了如下實(shí)驗(yàn)：在其它條件相同情況下，在小車(chē)上加放數(shù)量不等的鉤碼后，讓小車(chē)斜面上由靜止滑到水平的木板上，記錄小車(chē)和鉤碼的總質(zhì)量m和它在水平面的滑行距離S，記錄數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5
小車(chē)質(zhì)量m/kg	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50
滑行距離s/m	0.42	0.41	0.42	0.41	0.42

從上述數(shù)據(jù)分析：在初速度和接觸面粗糙程度相同的條件下，物體在水平面上滑行的距離與物體的質(zhì)量大小無(wú)關(guān)，上述操作中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是尋找普遍規(guī)律，避免偶然性．

Answer 1

分析 （1）小車(chē)從斜面上滑下，到達(dá)底端的速度取決于物體的高度，滑行距離與小車(chē)初速度的關(guān)系，應(yīng)讓小車(chē)以不同的速度在同一粗糙面上滑行．
（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯孔枇��?duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，需要控制小車(chē)的初速度要相同；通過(guò)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)距離反應(yīng)速度的變化和摩擦阻力的大�。贿M(jìn)行合理的推理得出假如不受力的情況．
（3）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論．

解答 解：（1）因?yàn)樾≤?chē)從斜面上滑下，到達(dá)底端的速度取決于物體的高度，因此將小車(chē)從不同的高度處釋放，比較小車(chē)在同一粗糙面上滑行的路程長(zhǎng)短可探究滑行距離與小車(chē)初速度的關(guān)系；
（2）①在探究過(guò)程中，采用控制變量法，保證小車(chē)到達(dá)水平面時(shí)的速度要相同，因此三次實(shí)驗(yàn)要使小車(chē)從斜面的同一高度滑下；
②接觸面越光滑，摩擦力越小，因此小車(chē)在木板表面上受到摩擦力最小，小車(chē)速度改變最慢；
③若水平面光滑無(wú)摩擦，則小車(chē)不受摩擦力，小車(chē)的速度和方向不變，即做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
④由于絕對(duì)光滑的表面是不存在的，所以本實(shí)驗(yàn)不能直接驗(yàn)證牛頓第一定律，需要在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)的推理．
（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，小車(chē)質(zhì)量不同，在誤差運(yùn)行的范圍內(nèi)小車(chē)下水平面上滑行距離相等，由此可得：在初速度和接觸面粗糙程度相同的條件下，物體在水平面上滑行的距離與物體的質(zhì)量大小無(wú)關(guān)．
在實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是尋找普遍規(guī)律，避免偶然性．
故答案為：（1）不同高度；同一粗糙；
（2）①同一高度；②木板；慢；③勻速直線；④不能．
（3）無(wú)關(guān)；尋找普遍規(guī)律，避免偶然性．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了阻力以及速度對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，屬于探究實(shí)驗(yàn)，要明確實(shí)驗(yàn)中用到的探究方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法、科學(xué)推理法等，綜合性較強(qiáng)．