古希学者亚里士多德认为:如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用.而伽利略则认为:运动物体并不需要力来维持.到底谁说得对呢?为了探究这个问题.小中和同学们设计了如图所示的实验.
(1)为了探究不同阻力对运动的影响,实验时要使小车从斜面的同一高度自行滑下,这样做的目的是________;
(2)在水平轨道上铺上不同材料是为了________;
(3)根据实验现象可以得出结论:小车以同样的速度进入水平轨道时,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越________,速度减小得越________,小车运动的距离越________.假如水平面对小车完全没有摩擦,小车将________.
试题答案
解:(1)小车在斜面的同一个高度,具有相同的重力势能,小车下滑时,重力势能转化为动能,动能相同,质量不变,速度相同,所以小车从同一高度自行下滑,是为了使小车刚达到水平面时的速度相等.
(2)在水平面上铺上不同材料,是为了改变接触面的粗糙程度,改变小车受到的摩擦力.
(3)小车以同样的速度进入水平轨道时,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,改变物体的运动状态越慢,速度减小得越慢,小车运动的距离越远.
假如水平面对小车完全没有摩擦,小车的运动状态将不发生改变,小车将永远做匀速直线运动.
故答案为:(1)使小车刚达到水平面时的速度相等;(2)改变小车受到的摩擦力;(3)小;慢;远;做匀速直线运动.
试题解析
小车在同一高度,具有的重力势能相同,小车放在同一个高度自由滑下,重力势能转化为动能,小车到达斜面底部获得相等的速度.
小车在水平面上运动,对水平面的压力大小等于小车的重力,水平面的材料不同,粗糙程度不同,摩擦力大小不同.
水平面越光滑,摩擦力越小,改变物体的运动状态越慢,小车运动的越远.
如果没有摩擦力,小车的运动状态将不发生改变,永远匀速直线运动下去.
点评:牛顿第一定律不能用实验直接验证,是在实验的基础上,通过科学推理获得的.
小车从同一高度自行滑下,对于初学者,动能和势能的转化还没有学习,学生不能理解.
