Question

10．下图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验装置．实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下木块，使其沿斜面向下运动，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块运动的距离，从而得出力和运动的关系．
（1）该同学在实验操作中有一处明显的错误是（不要求解释错误的原因）：分别用不同的力推了一下木块．
（2）更正错误后进行实验，从实验中观察到，木块在水平面上运动的距离逐渐增大，（填写“增大”，“减小‘或”不变’），最终不能（填写“能”或“不能”）观察到木块在水平面上做匀速运动的情形，原因是摩擦力不可能为零．

Answer 1

分析 （1）实验中为了验证物体速度相同时，木块受到的不同的阻力对其速度的影响，因此实验中要保证木块的初始速度相同．故由此可以找出其操作中存在的错误；
（2）根据图示的实验现象，结合实验目的，可以确定随着摩擦力的减小其运动距离、运动时间的变化．

解答 解：
（1）木块运动的距离长短不仅与木块受到的摩擦力有关，还与物体的初始速度有关，因此在研究摩擦力对其运动距离的影响时，要控制木块的速度相同，即要用到控制变量法．由于用不同的力推木块，导致了木块的初始速度不同．故这种操作是错误的；
（2）随着接触面的改变，发现接触面越来越光滑，摩擦力越来越小，木块运动的距离会越来越长，运动的时间也越来越长；物体由于在运动过程中，受到的摩擦力不可能为零，故不能保持平衡状态，所以不会出现木块做匀速直线运动的现象．
故答案为：（1）分别用不同的力推了一下木块；（2）增大；不能；摩擦力不可能为零．

点评 牛顿第一定律是在实验的基础上，加上科学的推理得出的，它不能用实验来验证，其原因是现实生活中没有不受外力的物体．