Question

6．小明在探究力对物体运动的影响时，让同一小车从同一斜面的同一高度滑下，在表面材料不同的水平面上运动，分别停在如图所示的不同地方．
（1）由实验现象我们可以得出结论：平面越光滑，小车运动的距离越远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢．
（2）由实验现象我们可以推断：假如表面绝对光滑，水平面上运动的物体在水平方向上不受力，它将将做匀速直线运动．
（3）运用力和运动的知识进行判断，正确的打“√”，错误的打“×”
A．物体受到平衡力的作用时，运动状态一定会改变．×
B．力是维持物体运动状态的原因．×
（4）本实验中小车在水平面上三次滑行过程中消耗的机械能大小相等（填“相等”或“不相等”）
（5）通过上面的探究后，小明再思考如下问题，如图2所示，摆球从A点由静止释放摆到最右端最高点C时，如果小球所受的力全部消失，则摆球将静止（填“往回摆”“静止”或“匀速直线运动”）．

Answer 1

分析 （1）毛巾→棉布→木板，其表面依次越来越光滑，阻力越来越小，通过观察图中小车运动的距离，便可得出结论；
（2）在实验现象的基础上，再进行适当的科学推理，可得出当小车不受阻力时，其将保持什么样的运动状态；
（3）力是物体运动状态发生改变的原因，惯性是维持物体运动状态不变的原因，物体处于静止或匀速直线运动状态时，受到的力一定是平衡力；
（4）机械能是指物体的动能和重力势能总和，动能大小与物体的质量和速度有关，重力势能大小与物体的质量和高度有关；
（5）根据牛顿第一定律，当物体不受任何外力时，将保持静止状态或匀速直线运动状态．

解答 解：（1）读图可知，接触面越来越光滑，小车所受摩擦阻力越来越小，其运动的距离也越来越远，说明阻力与物体运动速度变化的关系是阻力越小，物体运动速度减小越慢；
（2）结合实验现象，再进一步进行科学推理，可以得出，当水平面绝对光滑，即小车不再受阻力时，它将做匀速直线运动；
（3）A、运动的物体受力平衡时，合力为0，则物体的运动状态不改变，故A错误；
B、物体的运动状态改变，肯定是受到了非平衡力的作用，故力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，当物体不受力时，会保持静止或匀速直线运动状态，故B错误；
（4）小车从同一光滑斜面的同一高度自由下滑，到达水平面时的速度相等，小车的质量相等，由此可知小车动能相等，机械能是指物体的动能和重力势能总和，所以小车达到水平面时的机械能相等，小车最终静止，小车通过克服摩擦力做功将其机械能完全转化为其它形式的能，即小车消耗的机械能相等；
（5）当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，此时小球的动能全部转化为重力势能，速度为零，若不受任何外力，将保持静止状态不变．
故答案为：（1）小；慢；（2）将做匀速直线运动；（3）×；×；（4）相等；（5）静止．

点评 在探究阻力对物体运动的影响实验中，所用到的实验方法除控制变量法外，还有一种特殊的方法，那就是科学推理法，也被称为理想实验法．因为，表面的绝对光滑只是一种理想状态，无法在现实中达到，因此，只能是在实验现象的基础上，再加上科学推理来得出结论，这一点需引起我们的注意．