Question

16．回顧實驗和探究（請將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）：
（1）探究二力平衡條件：

猜想	小雨在探究二力平衡條件時，猜想兩個力只要大小相等、方向相反且作用在同一直線上，這兩個力就彼此平衡．
過程	葉子姐姐認為小雨的猜想不對，于是設計了如圖實驗．向掛在輕質硬紙片兩端的小盤中加質量相等的砝碼時，硬紙片保持靜止；用剪刀將硬紙片從中間剪開，發現分開后的硬紙片分別向相反方向運動． 通過上述現象，葉子姐姐得出結論：只有作用在同一物體上的兩個力，在大小相等、方向相反且作用在同一直線上時，這兩個力才能彼此平衡．從而證明小雨的猜想是錯誤的．這里運用了反證法．
程序	提出問題-猜想-實驗反駁-得出結論．

（2）探究牛頓第一定律：

過程	實驗中，小車在木板表面速度減小得最慢．
結論 方法	由實驗現象推理：若運動物體不受任何力的作用時，將保持勻速直線運動狀態．實驗中讓阻力越來越小，這里運用的科學方法是實驗推理法．畫出小車在棉布表面上運動時的受力示意圖
問題 討論	若將裝置圖中的小車倒放，在倒放的小車上分別放1個、2個、3個鉤碼，用彈簧測力計沿水平方向拉小車在木板表面上做勻速直線運動，可探究滑動摩擦力F1的大小與壓力FN大小關系，由圖象可得：在接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力大小與壓力成正比，在剛才的研究中控制了接觸面的粗糙程度一定，運用的科學方法是控制變量法

Answer 1

分析 （1）二力平衡的條件是作用在同一物體上的兩個力，若大小相等、方向相反、作用在同一條直線上；
在物理實驗中，常用的探究方法有：控制變量法、轉換法、類比法、反證法等；
根據實驗環節進行分析；
輕質硬紙片靜止時，受到水平向右的拉力和水平向左的拉力，二力大小相等；
（2）阻力對物體運動影響的大小是通過小車在不同表面上運動的距離實現的，這里采用了轉換法的思想；絕對不存在摩擦的情況是不存在的，實驗在摩擦力逐漸減小的情況下，通過合理的推理得出正確的實驗結論．
實驗時，注意應使物體做勻速直線運動，根據二力平衡可知摩擦力等于拉力；
影響滑動摩擦力的因素是壓力大小和接觸面的粗糙程度；壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大．用到了控制變量法．

解答 解：（1）用剪刀將硬紙片從中間剪開，發現分開后的硬紙片分別向相反方向運動，說明只有作用在同一物體上的兩個力，在大小相等、方向相反且作用在同一直線上時，這兩個力才能彼此平衡．該方法叫反證法；
從而證明小雨的猜想是錯根據實驗可知，作用在同一物體上的兩個力，二力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上時，物體處于平衡狀態；
該實驗的探究過程：提出問題--猜想--實驗反駁--得出結論；
（2）①分析三個不同水平面上，我們就可以發現，三個小車主要不同為距離的不同，而產生這種現象的主要原因是因為所受阻力的不同，小車在木板表面上滑行的最遠，小車在毛巾表面上滑行的距離最近．
②由三個水平面上距離的不同我們可以通過合理外推，想象到，如果物體不受阻力，小車速度將不再發生改變，它將作勻速直線運動．
③要使物體所受的摩擦力與拉力平衡，應用彈簧測力計拉著木塊沿水平方向做勻速直線運動，此時滑動摩擦力等于測力計的拉力，因此，這里是利用了二力平衡的知識；
根據圖象得出：在接觸面粗糙程度一定時，滑動摩擦力大小與壓力成正比，此實驗研究中控制了接觸面的粗糙程度一定，運用的科學方法是控制變量法．
故答案為：（1）同一物體；反證；實驗反駁；（2）木板；勻速直線運動；實驗推理；勻速直線；正；控制變量．

點評 此題分別考查二力平衡的條件以及牛頓第一定律，同時考查了實驗方法的應用，特別是本實驗中涉及的反證法，是比較少見的實驗方法．