Question

【題目】下圖為某同學“探究牛頓第一定律”的實驗裝置．實驗中該同學先后三次將同一木塊放在同一斜面上的同一高度，然后分別用不同的力推了一下木塊，使其沿斜面向下運動，逐漸減小水平面的粗糙程度，觀察木塊運動的距離，從而得出力和運動的關系．
（1）該同學在實驗操作中有一處明顯的錯誤是（不要求解釋錯誤的原因）： ．
（2）更正錯誤后進行實驗，從實驗中觀察到，隨著摩擦力的逐漸減小，木塊在水平面上運動的距離逐漸 ， 運動的時間越來越 ， 但由于實驗中摩擦力 ， 所以不可能觀察到木塊在水平面上做勻速運動的情形．
（3）在上述實驗觀察分析的基礎上，可以推測：如果摩擦力減小為零，水平面足夠長，那木塊在水平面上的速度既不減小，也不增加，運動方向也不發生變化，木塊將 ．

Answer 1

【答案】
（1）分別用不同的力推了一下木塊
（2）變長；長；不可能為零
（3）做勻速直線運動
【解析】解：（1）木塊運動的距離長短不僅與木塊受到的摩擦力有關，還與物體的初始速度有關，因此在研究摩擦力對其運動距離的影響時，要控制木塊的速度相同，即要用到控制變量法．由于用不同的力推木塊，導致了木塊的初始速度不同．故這種操作是錯誤的．（2）隨著接觸面的改變，發現接觸面越來越光滑，摩擦力越來越小，木塊運動的距離會越來越長，運動的時間也越來越長．物體由于在運動過程中，受到的摩擦力不可能為零，故不能保持平衡狀態，所以不會出現木塊做勻速直線運動的現象．（3）根據勻速直線運動的定義可知：當物體的速度不變，經過的路線是直線的運動即為勻速直線運動． 故答案為：（1）分別用不同的力推了一下木塊；（2）變長；長；不可能為零；（3）做勻速直線運動．
（1）實驗中為了驗證物體速度相同時，木塊受到的不同的阻力對其速度的影響，因此實驗中要保證木塊的初始速度相同．故由此可以找出其操作中存在的錯誤．（2）根據圖示的實驗現象，結合實驗目的，可以確定隨著摩擦力的減小其運動距離、運動時間的變化．（3）根據勻速直線運動的定義，結合題目中提到的運動情形即可得到答案．