Question

18．小宇騎車時即使不踩踏板，自行車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還與路面的粗糙程度有關還可能．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，請你觀察小車由斜面滑下后在水平面上滑行的實驗現(xiàn)象思考后回答：
（1）將小車從斜面上不同高度處釋放，比較小車在同一種粗糙（選填“同一種粗糙”或“不同粗糙”）面上滑行的路程長短，就可比較出滑行距離與小車初速度的關系．
（2）為了探究與水平面的粗糙程度關系，進行如下操作：
①將小車從斜面上的同一高度處釋放，比較小車分別在毛巾、棉布、木板上的滑行距離．
②三次實驗中，小車在木板表面上運動時受到的摩擦力最小，小車速度改變最慢（選填“快”或“慢”）
③進一步推理可知，若水平面光滑無摩擦，則小車會在水平面上做勻速直線運動．
④該實驗不能（填能或不能）直接驗證牛頓第一定律．
（3）實驗后小宇猜想：小車在水平面上的滑行距離，除了與上述兩個因素有關外，還可能與小車的質(zhì)量有關．為了驗證這一猜想，小宇又做了如下實驗：在其它條件相同情況下，在小車上加放數(shù)量不等的鉤碼后，讓小車斜面上由靜止滑到水平的木板上，記錄小車和鉤碼的總質(zhì)量m和它在水平面的滑行距離S，記錄數(shù)據(jù)如下：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
小車質(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)量大小無關，上述操作中進行多次實驗的目的是尋找普遍規(guī)律，避免偶然性．

Answer 1

分析 （1）小車從斜面上滑下，到達底端的速度取決于物體的高度，滑行距離與小車初速度的關系，應讓小車以不同的速度在同一粗糙面上滑行．
（2）實驗目的是研究阻力對物體運動的影響，需要控制小車的初速度要相同；通過小車的運動距離反應速度的變化和摩擦阻力的大��；進行合理的推理得出假如不受力的情況．
（3）分析表中實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象得出結(jié)論．

解答 解：（1）因為小車從斜面上滑下，到達底端的速度取決于物體的高度，因此將小車從不同的高度處釋放，比較小車在同一粗糙面上滑行的路程長短可探究滑行距離與小車初速度的關系；
（2）①在探究過程中，采用控制變量法，保證小車到達水平面時的速度要相同，因此三次實驗要使小車從斜面的同一高度滑下；
②接觸面越光滑，摩擦力越小，因此小車在木板表面上受到摩擦力最小，小車速度改變最慢；
③若水平面光滑無摩擦，則小車不受摩擦力，小車的速度和方向不變，即做勻速直線運動．
④由于絕對光滑的表面是不存在的，所以本實驗不能直接驗證牛頓第一定律，需要在實驗的基礎上進行科學的推理．
（3）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，小車質(zhì)量不同，在誤差運行的范圍內(nèi)小車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)量大小無關．
在實驗中，進行多次實驗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）無關；尋找普遍規(guī)律，避免偶然性．

點評 本題考查了阻力以及速度對物體運動的影響，屬于探究實驗，要明確實驗中用到的探究方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法、科學推理法等，綜合性較強．