Question

6．某同學用如圖所示的實驗裝置探究阻力對物體運動的影響時，沿水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體（棉布、木板、玻璃），讓小車先后從同一斜面的同一高度由靜止下滑，觀察小車在不同表面運動的距離，實驗記錄如下．

物體表面	表面狀況	小車運動的距離/cm
棉布	粗糙	20
木板	較光滑	45
玻璃	光滑	76

（1）在三次實驗中，讓小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下，這樣做的目的是使小車到達水平面時的初速度相同．
（2）根據實驗記錄分析得出：平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小的越慢．分析并進一步推理得出：如果運動的小車不受力，它將做勻速直線運動，即物體運動不需要（填“需要”或“不需要”）力來維持．
（3）若在水平面鋪上同種材料，讓同一小車從不同高度由靜止滑下，則還可以探究小車④的關系（選填下列選項的序號）．
    ①重力勢能與質量；  ②重力勢能與高度；  ③動能與質量；  ④動能與速度
（4）上述探究實驗中用到的科學研究方法有控制變量法和科學推理法．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，要保持小車到達水平面時的初速度相同，這屬于控制變量法；
（2）由實驗現象可知小車速度的減小情況，并進一步推理可得出不受力時的運動情況，并分析運動與力的關系；
（3）根據動能和重力勢能的影響因素，結合實驗的設計條件可判斷可以探究的是什么；
（4）本實驗中，用到了控制變量法和科學推理法．

解答 解：（1）在三次實驗中，讓小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下，這樣做的目的是使小車到達水平面時的初速度相同，這屬于控制變量法；
（2）由實驗現象可知，平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小的越慢；
進一步推理得出：如果運動的小車不受力，它將做勻速直線運動，即物體運動不需要力來維持．
（3）若在水平面鋪上同種材料，讓同一小車從不同高度由靜止滑下，則小車的質量相同，到達水平面時的速度不同，這樣還可以探究小車動能與速度的關系，即④符合題意；
（4）上述探究實驗中除用到控制變量法外，因此小車不受力的情況是不存在的，故小車最后做勻速直線運動是通過推理得出的，故本實驗還用到了科學推理法．
故答案為：（1）使小車到達水平面時的初速度相同；
（2）慢；勻速直線；不需要；
（3）④；（4）科學推理法．

點評 在探究阻力對物體運動的影響的實驗中，要學會分析實驗現象，能運用控制變量法和科學推理法對實驗現象進行分析與推理，并最終得出結論．