Question

4．如圖1是小明探究“阻力對物體運動的影響”的過程．

（1）為了使小車剛運動到水面時的速度相同，小明應讓小車從斜面的相同（選填“相同”或“不同”）高度由靜止滑下．小明在操作中發(fā)現(xiàn)，不用斜面而直接用手推小車，也可以使小車在水平面上運動．若采用此方法不能（選填“能”或“不能”）探究阻力對物體運動的影響，理由是：用手推小車的速度與小車從斜面落下的速度不同．
（2）下面是記錄實驗情況的表格，請將其中（a）、（b）兩項內(nèi)容補充完整．

實驗序號	水平部分材料	（a）小車受阻力的情況	（b）小車運動的路程
①
②
③

（3）小明通過實驗發(fā)現(xiàn)：水平面越光滑，小車運動的距離越長（選填“長”或“短”），即小車受到的阻力越小，速度減小得越慢（選填“快”或“慢”）．
（4）在大量類似實驗基礎上，牛頓等科學家經(jīng)過進一步推理而概括出了著名的牛頓第一定律．它是人們公認的物理學基本定律之一，在實際生活中有著廣泛的應用．一架在空中水平向右勻速直線飛行的飛機上，自由落下了一顆炸彈．下列給出了幾種炸彈落地前與飛機位置關系的情形，如圖2所示．請你認真分析后作出正確的選擇：
①不計空氣對炸彈的阻力，炸彈與飛機的位置關系為乙圖．
②實際上，由于空氣阻力的存在，炸彈與飛機的位置關系為甲圖．

Answer 1

分析 （1）本實驗影響小車運動距離遠近的因素主要有兩個：一是摩擦阻力的大��；二是小車到達水平面的速度大�。灰虼颂骄啃≤嚮�行的距離與摩擦阻力的關系時，就必須確保到達水平面時的速度相同；對于此類多因素問題應利用控制變量法的思路去分析解決；
（2）應用控制變量法，根據(jù)接觸面的粗糙程度與小車滑行距離的關系判斷表格中應記錄的內(nèi)容；
（3）小車在水平面上的初速度相等，水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車滑行的距離越遠，速度減小得越慢；
（4）分析圖示情景，結合慣性和物體的受力情況可做出解答．

解答 解：
（1）研究阻力對小車運動的影響，就要保持其他量不變，因此，應使小車從同一斜面的同一位置滑下，從而使其到達水平面時具有相同的初速度；
不用斜面而直接通過人手推小車，也可以使小車在水平木板上運動．但不能保證用手推小車的速度與小車從斜面落下的速度相同，不能控制好變量，所以采用此方法不能探究動能大小與質(zhì)量的關系；
（2）“要探究阻力對物體運動的影響”需要記錄小車受到的阻力和小車運動的距離；
因此記錄表格中需要添加（a）小車受阻力的情況；（b）小車運動的路程；
（3）由實驗可知，水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車速度變化越慢，小車滑行路程越大；
（3）①不計空氣對炸彈的阻力，在水平方向上，由于炸彈具有慣性，仍保持原來的運動狀態(tài)，所以炸彈與飛機的速度相等，它們相對靜止，由圖示可知，炸彈與飛機的位置關系為乙圖；
②實際上，由于空氣阻力的存在，在水平方向上，炸彈由于受到空氣阻力作用，炸彈速度小于飛機速度，由圖示可知，炸彈與飛機的位置關系為甲圖．
故答案為：（1）相同；不能；用手推小車的速度與小車從斜面落下的速度不同；（2）（a）小車受阻力的情況；（b）小車運動的路程；（3）長；慢；（4）①乙；②甲．

點評 在探究阻力對物體運動的影響的實驗中，既用到了控制變量法，同時也用到了科學推理法，要學會根據(jù)實驗現(xiàn)象分析得出結論，并能在實驗的基礎上進行科學的推理．