Question

為了探究運動和力的關系，小敏進行了如下實驗：在水平放置的木板上鋪上粗糙程度不同的毛巾、棉布，讓同一輛小車從同一斜面的A、B、C處分別由靜止滑下，如圖所示，觀察小車在不同水平面上運動的距離，記錄在表中．

表面材料	小車運動的距離s/cm
	從A處滑下	從B處滑下	從C處滑下
毛巾	30	21	10
棉布	50	36	20
木板	70	58	30

（1）在研究“牛頓第一定律”時，讓小車每次都從斜面

同一

位置由靜止滑下，目的是使小車到達斜面底端的

速度

相同．
（2）比較實驗數據發現，小車在

木板

表面受到的摩擦力最小，運動狀態的改變也最

慢

（選填“快”或“慢”）．
（3）實驗結果能證明

B

，并能進一步推導出

C

（兩空均選填序號）．
A．物體運動需要力來維持
B．力可以改變物體的運動狀態
C．牛頓第一定律
（4）在本實驗的基礎上增加一個物塊，還可探究“

動能

的大小與什么因素有關”，該實驗中可通過比較

小車運動的距離大小

來知道其大小．

Answer 1

分析：（1）重力勢能和質量、被舉的高度有關；動能和質量、速度有關．小車下滑時，重力勢能全部轉化為動能，重力勢能相等，動能相等．
（2）滑動摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關，接觸面越來越光滑，摩擦力越來越小，運動狀態改變的越來越慢，運動的越遠．
（3）斜面小車實驗表明摩擦阻力越小，小車運動狀態改變越慢，小車運動距離越長．在理想狀況小，沒有摩擦力，運動狀態將不會改變，永遠保持同一速度，同一方向運動下去．
（4）動能大小跟質量大小和速度大小有關，在小車上面放物塊可以改變質量，改變小車下滑的高度可以改變小車到達斜面底端的速度，通過比較小車在水平面上運動的距離來反映動能的大小．

解答：解：（1）小車從同一斜面同一高度具有相同的重力勢能，滑到底端時，重力勢能完全轉化成動能，小車質量不變，速度相同．
（2）當小車從A點或B點或C點靜止滑下時，木板表面最光滑，小車受到的摩擦阻力最小，小車的運動狀態改變的最慢．
（3）實驗結果能證明小車受到的摩擦阻力越小，小車運動狀態改變的越慢，小車運動的越遠；可以進一步進行推理，在理想狀況小，沒有摩擦力，運動狀態將不會改變，永遠保持勻速直線運動狀態．
（4）實驗中可以選擇同一小車同一表面，小車在不同高度滑下，小車運動距離不同，探究在質量一定時，物體動能跟速度大小的關系；再在小車上放一物塊，小車在同一高度滑下，到達斜面底端的速度相同，探究動能跟質量的關系；實驗通過比較小車在水平面上的運動距離大小不同，來比較動能大小不同．
故答案為：（1）同一；速度；（2）木板；慢；（3）B；C；（4）動能；小車運動的距離大小．

點評：小車從斜面同一高度下滑的斜面底端，重力勢能全部轉化為動能，這個知識點滯后，學生無法理解，只能知道結果，其原因學生不能接受．