Question

回顾探究和实验：
如图1是研究牛顿第一定律的实验．
（1）得到了如下实验记录，其中第3次未完成，请你根据图2的刻度尺和秒表测量情况，将表格中的空白处填上相应数据．

表  面	毛巾	棉布	木板
摩擦力	最大	较大	最小
小车运动距离/cm	20	32	45
小车运动时间/s	2	4	5

（2）小车在三种不同材料的水平面上运动距离不等．说明了小车在越光滑平面上受到的摩擦力越

小

，速度减小得越

慢

．由此我们可以推断：假如小车在水平面上不受力，它将

做匀速直线运动

．可见，力不是使物体运动的原因，力是

改变

物体运动状态的原因．
（3）小车在毛巾面上运动过程中的平均速度为

0.1

 m/s．
（4）请在斜面图3中画出小车沿斜面向下滑动时的受力示意图．

Answer 1

分析：解答此题要知道：
（1）该实验是牛顿第一定律的实验，实验的主要目的是探究物体运动的情况与阻力的关系，因此，从这一角度可以分析实验的过程与结论，并进一步推理，得出更具普遍性的规律．
（2）小车之所以会停下来，是因为受到了摩擦阻力的作用，接触面的阻力越大，对小车的影响就越明显，可以假想水平面无限光滑，那么阻力就无限小，小车运动的距离就会无限远，最后可达到做匀速直线运动的理想状态．
（3）掌握刻度尺、秒表、路程公式的灵活运用．
（4）力的示意图是用带箭头的线段表示物体的受力情况；小车下滑时受三个力，重力、支持力、摩擦力．重力的方向竖直向下，与水平面垂直；支持力的方向与接触面垂直；摩擦力的方向与斜面平行，沿斜面向上，根据力的示意图便可解答．

解答：解：（1）由图中的刻度尺和秒表可以读出运动的路程为45cm，时间为5s；
（2）三次实验让小车从斜面的同一高度滑下，是为了使其具有相同的初速度，是控制变量法的要求；从实验中可以看出，水平面越光滑，对小车的阻力越小，小车运动得越远，小车的速度减小得越慢，当水平面绝对光滑，小车受到的阻力为0，即小车在水平方向上不受力的作用时，小车将会做匀速直线运动，从而得出力与运动的关系：物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因．
（3）根据小车在毛巾上运动的路程和时间可以求平均速度：v=

s

t

=

0.2m

2

=0.1m/s．
（4）小车沿斜面向下滑动时的受力示意图如图：

故答案为：（1）45、5；（2）小、慢、匀速直线运动、改变；（3）0.1；如图所示．

点评：本题主要考查了对牛顿第一定律探究实验的理解与分析，既有控制变量法的运用，也有对实验数据的量化比较，同时还是一种理想实验法的运用，值得我们关注．