Question

16．在“探究力和運動的關系”的實驗中，進行了如圖1操作：
a．如圖甲，將毛巾鋪在水平木板上，讓滑塊從斜面頂端由靜止滑下，觀察滑塊在水平面上通過的距離．
b．如圖乙，取下毛巾，將棉布鋪在斜面和木板上，讓滑塊從斜面頂端由靜止滑下，觀察滑塊在水平面上通過的距離．
c．如圖丙，取下棉布，讓滑塊從斜面頂端由靜止滑下，觀察滑塊在水平面上通過的距離． 請針對以上操作回答下列問題：
（1）以上操作中錯誤的一次是b．（選填“a”、“b”或“c”）．
（2）從操作可看出，該實驗成功的關鍵是使同一滑塊從斜面的同一高度由靜止滑下．
（3）糾正錯誤后多次實驗，可以看到：平面越光滑，木塊受到的阻力越小，速度變化得越慢，進一步概括、想象、推理得出物體不受力時，將做勻速直線運動，應用了實驗推理法．物理的魅力和生命力反映在人的思維能動性上，牛頓是偉人．
（4）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，若不計空氣對炸彈的阻力，炸彈與飛機的位置關系為乙圖．

Answer 1

分析 （1）（2）在實驗中，為使滑塊到達水平面時具有相同的初速度，應讓滑塊從斜面的同一高度由靜止滑下；
（3）在速度相等時，滑塊受到的阻力越小，運動距離越遠，速度減小越慢；假如表面絕對光滑，則滑塊不受摩擦阻力作用，滑塊將永遠不停地運動下去；
（4）不考慮空氣阻力時，炸彈在水平方向和飛機具有相同的速度，考慮空氣阻力時，炸彈沒有飛機運動得快．

解答 解：
（1）為了使滑塊到達水平面時的速度相等，應讓滑塊從相同斜面的同一高度由靜止開始下滑；則b步驟錯誤，因為在斜面上鋪上棉布改變了接觸面的粗糙程度，就不能保持初速度相同了；
（2）從操作可看出，該實驗成功的關鍵是使同一滑塊從斜面的同一高度由靜止滑下，使滑塊到達水平面時具有相同的初速度；
（3）由實驗可知，在速度相等時，水平面越光滑，滑塊受到的阻力越小，滑塊運動的距離越遠，速度變化得越慢，進一步概括、想象、推理得出物體不受力時，將做勻速直線運動；
（4）不計空氣對炸彈的阻力，在水平方向上，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．
故答案為：
（1）b；
（2）使同一滑塊從斜面的同一高度由靜止滑下；
（3）越慢；物體不受力時，將做勻速直線運動；
（4）乙．

點評 此題是“探究力和運動的關系”的實驗，考查了控制變量法在實驗中的應用及實驗結論得出方法，要注意推理法的應用．