Question

16．古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為：如果要使一個(gè)物體持續(xù)運(yùn)動(dòng)，就必須對(duì)它施加力的作用．而意大利物理學(xué)家伽利略則認(rèn)為：運(yùn)動(dòng)的物體并不需要力來維持．到底誰說得對(duì)呢？經(jīng)過分析和討論同學(xué)們一致認(rèn)為只要弄清“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”問題就解決了他們的矛盾．為了探究這個(gè)問題，小櫻和同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)．

（1）如圖甲所示，小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到3個(gè)力的作用（空氣阻力忽略不計(jì)）．
（2）小櫻在實(shí)驗(yàn)中是通過改變接觸面的粗糙程度讓小車受到不同阻力的；
（3）在實(shí)驗(yàn)中小櫻讓小車從相同斜面的同一高度下落，目的是為了讓小 車在水平面上的初始速度相同，從而可以避免這個(gè)因素對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響；
（4）通過實(shí)驗(yàn)小櫻得到的結(jié)論是：如果物體受到的阻力越小，運(yùn)動(dòng)的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度就減小得越慢，運(yùn)動(dòng)的距離就越遠(yuǎn)；
（5）根據(jù)小櫻的結(jié)論，將推理出：運(yùn)動(dòng)的物體如果不受外力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)．從而證明了伽利略的觀點(diǎn)是正確的．
（6）小櫻聯(lián)想到如圖乙所示情景，在豎直平面內(nèi)用輕質(zhì)細(xì)線懸掛一個(gè)小球，將小球拉至A點(diǎn)，使細(xì)線處于拉直狀
態(tài)，由靜止開始釋放小球，不計(jì)摩擦，小球可在A、B兩點(diǎn)間來回?cái)[動(dòng)．當(dāng)小球擺到B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線恰好斷開，
則小球?qū)�B
A．在B點(diǎn)保持靜止    B．沿BE方向運(yùn)動(dòng)    C．沿BC方向運(yùn)動(dòng)    D．沿BD方向運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）分別分析小車在水平方向和豎直方向的受力情況得出結(jié)論；
（2）根據(jù)影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素及題目中的實(shí)際操作得出結(jié)論；
（3）實(shí)驗(yàn)中，探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)控制小車在到達(dá)水平面時(shí)的初速度相同．
（4）表面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)的距離會(huì)越長(zhǎng)，速度減小得會(huì)越慢．
（5）當(dāng)表面完全光滑，阻力為0時(shí)，小車的運(yùn)動(dòng)距離也會(huì)無限長(zhǎng)，速度也將不再減小，即做勻速直線運(yùn)；
（6）分析小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的狀態(tài)和受力情況得出結(jié)論．

解答 解：（1）小車在水平面上運(yùn)動(dòng)，豎直方向，受重力和支持力，不計(jì)空氣阻力，水平方向受水平面的摩擦力，所以共受3個(gè)力的作用；
（2）小櫻讓小車分別在毛巾表面、棉布表面和木板表面上運(yùn)動(dòng)，通過改變接觸面的粗糙程度來改變小車受到的摩擦力大��；
（3）在實(shí)驗(yàn)中小櫻讓小車從相同斜面的同一高度下落，目的是為了讓小車在水平面上的初速度相同；
（4）水平面上運(yùn)動(dòng)的速度就減小得越慢，運(yùn)動(dòng)的距離就越遠(yuǎn)；
（5）由（4）推理可知，運(yùn)動(dòng)的物體如果不受外力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)．從而證明了伽利略的觀點(diǎn)是正確的；
（6）當(dāng)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，速度為零，若細(xì)線斷開，則小球只受重力作用，所以小球?qū)⒇Q直下落，B正確．
故答案為：（1）3；（2）接觸面的粗糙程度；（3）在水平面上的初始速度相同；（4）慢；遠(yuǎn)；（5）做勻速直線運(yùn)動(dòng)；伽利略；（6）B．

點(diǎn)評(píng) 本題是阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響實(shí)驗(yàn)，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上推理得出了牛頓第一定律，要掌握實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象及結(jié)論，并要掌握實(shí)驗(yàn)加推理的方法．（6）是該題的難點(diǎn)，關(guān)鍵能夠正確分析此時(shí)小球所處的狀態(tài)及受力情況．