Question

1．如圖1是研究牛頓第一定律的實驗．請回答：
（1）三次實驗中讓小車從斜面同一高度由靜止開始滑下，是為了使小車到達水平面時速度相同．
（2）實驗結論是：水平面越光滑，小車受到的摩擦力越小，運行的距離越遠．
（3）根據實驗結論，可推理得出：運動的小車如果所受的阻力為零，小車將做勻速直線運動．
（4）牛頓第一定律是建立在：D．
A．日常生活經驗的基礎上　　　B．科學家猜想的基礎上
C．直接實驗結果的基礎上　　　D．實驗和科學推理相結合的基礎上
（5）某小組同學研究完本實驗，又拿來一個小木塊，讓小木塊以一個較大的速度沿著水平面沖上粗糙的斜面后，最終靜止在A點．如圖2所示，以下關于木塊在斜面上受到摩擦力的說法正確的是D

A．木塊在斜面上受到的摩擦力不變
B．木塊在A點時受到的摩擦力大小等于木塊的重力
C．木塊在斜面上受到的摩擦力方向始終沿斜面向下
D．木塊在斜面上受到的摩擦力方向會發(fā)生改變．

Answer 1

分析 （1）小車從斜面的同一度度滑下是控制變量法的需要，從能量轉化的角度來分析，是為了使其具有相同的重力勢能，再轉化成相同的動能，從而在到達水平面時有相同的初速度．
（2）壓力一定時，接觸面越光滑，摩擦力越小，小車所受的影響就越�。�
（3）小車受到的摩擦力越小，小車受到的影響就越小，速度減小得越慢，可以假想水平面無限光滑，那么阻力就為0，小車將不會受到摩擦阻力的影響將永遠勻速直線運動下去．
（4）實際上摩擦阻力可以減小，但不可能變?yōu)?，所以牛頓第一定律是在實驗基礎上加以理想推理得到的．
（5）因為物體的表面不光滑，所以兩個互相接觸的物體，當它們做相對運動或有一個相對運動的趨勢時，在接觸面上會產生一種阻礙相對運動的力，這就是摩擦力；摩擦力的方向總是與物體相對運動方向或相對運動趨勢的方向相反，據此分析答．

解答 解：
（1）當小車在斜面的同一高度時，所具有的重力勢能相同，在下滑過程中，轉化成的動能相同，質量又不變，所以到達水平面時的初速度相同．
（2）從實驗中可以看出，水平面越光滑，對小車的阻力越小，小車運動得越遠，小車的速度減小得越慢．
（3）當水平面絕對光滑時，運動的小車受到的阻力為0，即小車在水平方向上不受力的作用時，小車將勻速直線運動下去．
（4）牛頓第一定律是建立在實驗和科學推理相結合的基礎上的，故D正確．
（5）A、木塊在斜面上運動時，壓力不變、接觸面的粗糙程度不變，所以摩擦力不變，當木塊在斜面上靜止時，所受的摩擦力為靜摩擦力，大小與滑動時的摩擦力不相等，故A錯誤；
B、靜止在水平面上的物體對水平面的壓力等于其重力，而木塊在A點時受到的摩擦力大小不等于木塊的重力，故B錯誤；
C、摩擦力的方向與物體運動方向或運動趨勢的方向相反，物體靜止在斜面上有沿斜面下滑的趨勢，因此摩擦力的方向沿斜面向上，故C錯誤．
D、木塊沖上粗糙斜面的過程中，摩擦力沿斜面向下，當靜止在斜面上有沿斜面下滑的趨勢，因此摩擦力的方向沿斜面向上，故摩擦力在斜面上受到的摩擦力方向會發(fā)生改變，故D正確．
故答案為：（1）使小車到達水平面時速度相同；（2）小；遠；（3）做勻速直線運動；（4）D；（5）D．

點評 本題是一道實驗題，考查的是阻力對物體運動的影響，該實驗是理解牛頓第一定律的基礎．掌握控制變量法與科學推理法的應用非常重要．同時還考查了對實驗結論的靈活運用，對我們能力的提高和知識的深入理解大有幫助．