實驗11探究阻力對物體運動的影響（解析版）《探究阻力對物體運動的影響》是力與運動關(guān)系的重點實驗，通過阻力對物體運動影響的探究活動，糾正“力是維持物體運動的原因”，建立“力是改變物體運動狀態(tài)的原因”，進而認識牛頓第一定律的發(fā)展歷程。通過對該實驗的考查，可以讓學(xué)生樹立科學(xué)的物理方法、實驗設(shè)計和實驗理念。雖然在課標要求上，沒有列出《探究阻力對物體運動的影響》，但此實驗在中考試卷中也有出現(xiàn)，此實驗所占分值一般在3-5分之間，題型大都是實驗探究題。該實驗應(yīng)著重從實驗方法、實驗過程和實驗結(jié)論和牛頓第一定律的得出等方面入手，了解實驗的基本內(nèi)容。實驗探究-阻力對物體運動的影響【實驗?zāi)康摹刻骄窟\動和力的關(guān)系。【實驗器材】小車、斜面、長木板、直尺、毛巾、棉布、木塊。【實驗原理】（1）任何物體都具有慣性，物體慣性大小與質(zhì)量有關(guān)；（2）當(dāng)物體不受力或受到平衡力作用時，物體靜止或做勻速直線運動。【實驗步驟】一、實驗裝置如圖。二、在長木板上鋪上毛巾，讓小車從A位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計入表格。三、在長木板上鋪上棉布，讓小車從A位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計入表格。四、讓小車在長木板上從A位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計入表格。五、讓小車在長木板上從B位置由靜止開始自由下滑，靜止后測出斜面底端到小車停下位置路程，數(shù)據(jù)計入表格。六、實驗表格（參考數(shù)據(jù)）實驗步驟運動表面開始位置斜面底端到停止位置距離/cm1毛巾A2棉布A3木板A204木板B七、整理器材。【實驗結(jié)論】力是改變物體的運動狀態(tài)的原因，物體所受阻力（摩擦力）越大，小車越容易停下來。《探究阻力對物體運動的影響》常考問題：1.小車從斜面的同一高度滑下的目的：當(dāng)小車到達水平面時，控制小車的速度相同；2.小車在不同水平面上運動時，水平面越光滑，小車運動的距離越遠；3.由此推斷，當(dāng)小車不受摩擦力作用時：小車將做勻速直線運動；4.此實驗正確地揭示了：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因；5.實驗方法：控制變量法（到達水平面時的速度相同，使水平面的粗糙程度不同）；轉(zhuǎn)換法（通過小車在水面上運動的距離遠近，判斷小車所受阻力的大小）；6.表面越光滑：小車受到的摩擦力越小；7.實驗時，應(yīng)讓下車怎么滑下來？目的是什么？答：讓小車從斜面同一高度由靜止滑下來；目的是使小車到達水平面時的速度相同；8.通過什么知道阻力越小，物體運動速度減小得越慢？答：小車運動的距離；阻力越少，小車運動的距離越遠，說明物體運動速度減小得越慢；9.實驗結(jié)論：物體受到的阻力越小，物體運動的距離越遠，如果物體不受阻力，他將保持運動直線運動，并一直運動下去；10.牛頓第一定律能否通過實驗探究出來？答：不能。只能在實驗基礎(chǔ)上推理出來，因為不受力的物體是不存在的。11.這個實驗?zāi)懿荒苤苯域炞C牛頓第一定律：不能；12.小車運動的長短與它受到的阻力有什么關(guān)系：阻力越大，運動距離越短；13.讓小車從不同高度滑下還可以探究：重力勢能與高度、動能與速度關(guān)系。14.小車在水平面上運動時，屬于一對平衡力的是：重力和平面對物體的支持力。15.小車到達水平面的初始動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化而來的。16.將小車從斜面上同一高度由靜止釋放的原因是：讓小車達到平面時速度不變。17.將此實驗略加修改還能做哪個實驗？答：（1）將斜面長一些，增加刻度尺和秒表可以探究速度變化的實驗；（2）保證平面的材料相同，增加一個木塊可以探究動能大小與哪些因素有關(guān)的實驗。18.牛頓第一定律說明：A、牛頓第一定律是在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過進一步推理而概括出來的，因此不可能用實驗來直接證明牛頓第一定律；B、牛頓第一定律的內(nèi)涵：物體不受力，原來靜止的物體將保持靜止狀態(tài),原來運動的物體,不管原來做什么運動,物體都將做勻速直線運動；C、牛頓第一定律告訴我們：物體做勻速直線運動可以不需要力，即力與運動無關(guān)，所以力不是產(chǎn)生或維持物體運動的原因；力是改變物體運動狀態(tài)的原因。A組（中考真題感知）1.（2023·鄂州）在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時，同學(xué)們分組進行了“探究阻力對物體運動的影響”實驗，如圖所示。（1）實驗中每次都使同一小車從同一斜面的同一高度由靜止自由滑下，目的是使小車到達水平面時具有相同的___________；（2）按照圖甲、乙、丙的順序?qū)嶒灂r記錄的內(nèi)容見下表：接觸面材料小車受阻力情況小車在水平面運動的距離s/cm毛巾大23.2棉布較大45.3木板小97.5同學(xué)們分析表中內(nèi)容，得到的實驗結(jié)論是：在其他條件相同時，小車受到的阻力越小，運動的距離越遠；進一步推理得出的結(jié)論是：不受阻力作用時，運動的小車將___________；（3）上述實驗除了用到實驗推理的方法外，還用到了控制變量法和___________法。【答案】①.速度；②.做勻速直線運動；③.轉(zhuǎn)換。【解析】（1）[1]探究阻力對物體運動的影響實驗時，應(yīng)控制速度相同，改變接觸面粗糙程度，所以使同一小車從同一斜面的同一高度由靜止自由滑下，目的是使小車到達水平面時速度相同。（2）[2]通過實驗發(fā)現(xiàn)，在其他條件相同時，小車受到的阻力越小，運動的距離越遠，所以可以進一步推理，小車在不受阻力作用時，將保持原來的運動狀態(tài)，做勻速直線運動。（3）[3]實驗中通過改變接觸面的材料來改變小車受到的阻力大小，所以還運用了轉(zhuǎn)換法。2.（2023·無錫）如圖所示，在探究阻力對物體運動的影響時，每次讓小車從斜面的_______________處由靜止釋放，讓小車到達水平面時，獲得相同的速度，小車在水平面運動時，所受的_______________和支持力是一對平衡力，先后在水平面上鋪設(shè)粗糙程度不同的材料，通過比較小車在水平面上運動的_______________來比較阻力對物體運動的影響。【答案】①.相同高度；②.重力；③.距離。【解析】[1]探究阻力對物體運動的影響時，應(yīng)控制小車到達水平面時的初速度相同，所以讓小車從斜面的相同高度處由靜止釋放。[2]小車在水平面運動時，受到重力作用在小車上，受到的支持力也作用在小車上，兩個力大小相等，方向相等，作用在同一條直線上，所以小車受到的重力和支持力是一對平衡力。[3]實驗中運用轉(zhuǎn)換法，將阻力對物體運動的影響轉(zhuǎn)換為小車在水平面上運動的距離，所以通過比較小車在水平面上運動的距離來比較阻力對物體運動的影響。3.（2023·聊城）利用如圖所示的裝置，探究“阻力對物體運動的影響”。（1）讓小車從同一高度由靜止滑下，目的是為了控制小車每次滑到水平面時的______相同；（2）實驗通過觀察______（選填字母）來反映阻力對物體運動的影響；A.小車滑行的距離B.接觸面的粗糙程度（3）由實驗可以知道，小車在______（選填“棉布”或“木板”）表面上運動時，速度減小得慢；（4）下列對此實驗的分析或推理正確的是______；A.實驗中運動的小車會停下來，說明運動要靠力來維持B.如果小車在水平面運動時不受阻力，它就不會停下來（5）實驗完成后，同學(xué)們在一起討論運動和力的關(guān)系，其中觀點正確的是______。A.物體受力，運動狀態(tài)一定改變B.物體不受力，一定會保持靜止C.物體運動，一定受到力的作用D.物體運動狀態(tài)改變，一定受力【答案】①.速度；②.A；③.木板；④.B；⑤.D。【解析】（1）[1]根據(jù)控制變量法，為了使小車到達水平面的速度相同，需要將小車從斜面的同一高度滑下。（2）[2]實驗中通過觀察小車滑行的距離來反映阻力對物體運動的影響，小車滑行的距離越長，說明阻力越小，故選A。（3）[3]表面越光滑，小車速度減小的越慢，木板比棉布光滑，小車在木板上運動時，速度減小的慢。（4）[4]A．實驗中運動的小車會停下來，因為小車受到阻力的作用，說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故A錯誤；B．表面越光滑，小車速度減小的越慢，推理：如果小車在水平面運動時不受阻力，它就不會停下來，故B正確。故選B。（5）[5]A．物體受力平衡時，可以保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第一定律，物體不受力，會保持靜止或勻速直線運動，不一定靜止，故B錯誤；C．根據(jù)牛頓第一定律，物體不受力的作用，也可以做勻速直線運動，故C錯誤；D．力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體運動狀態(tài)改變，一定受到力的作用，故D正確。故選D。4.（2022·四川內(nèi)江）為探究“力與運動的關(guān)系”，設(shè)計了如圖所示的斜面實驗，讓小車從斜面滑到接觸面分別為毛巾、棉布和木板的水平面上，觀察小車在水平面上滑行的距離。（1）實驗中，讓同一小車從同一斜面的相同位置由靜止滑下，是為了使小車到達水平面時的______相同；小車到達水平面的初始動能是由______勢能轉(zhuǎn)化而來的；（2）比較甲、乙、丙三次實驗，發(fā)現(xiàn)：水平面阻力越小，小車滑行距離就越______（選填“遠”或“近”）；進一步推理得出：如果水平面絕對光滑，物體受到的阻力為零，則物體將在水平面上做______（選填“勻速”或“變速”）直線運動。【答案】①速度；②重力；③遠；④勻速。【解析】（1）[1][2]高度不同，小車的起始的速度不同，到達水平面時速度不同，故讓同一小車從同一斜面的相同位置由靜止滑下，是為了使小車到達水平面時的速度相同；小車到達水平面時，高度降低，重力勢能減小，動能增大，故重力勢能轉(zhuǎn)化為小車的動能。（2）[3][4]如圖所示，接觸面越來越光滑，阻力越來越小，小車滑行的距離也越來越遠；如果水平面絕對光滑，物體受到的阻力為零，小車的速度將不變減小，將保持原來的速度一直做勻速直線運動。5.（2022·貴州黔東南）在“探究阻力對物體運動的影響”的實驗中，讓小車每次從斜面頂端處由靜止自由滑下，改變水平面的粗糙程度，測量小車在水平面上滑行的距離，結(jié)果記錄在下表中。接觸面毛巾棉布木板小車受到的阻力大小大較大小小車運動的距離s/cm18.3026.83（1）每次實驗均讓小車從斜面頂端由靜止自由下滑，自的是使小車在水平面上開始滑行時獲得的速度大小__________（選填：“相等”或“不相等”）；本實驗是通過觀察小車在水平面上運動的距離來判斷阻力對物體運動的影響，這種研究問題的方法叫__________法；（2）第三次實驗中，小車在水平木板上滑行后，停下來的位置如圖所示，讀出小車在木板上滑行的距離并填寫在上面表中相應(yīng)空格處__________；（3）分析表中內(nèi)容可知：水平面越光滑，小車受到的阻力越小，前進的距離就越__________。【答案】①.相等；②.轉(zhuǎn)換；③.32.50；④.遠。【解析】（1）[1]每次實驗均讓小車從斜面頂端由靜止自由下滑，由于斜面的狀況和小車的狀況不變，小車每次到達水平面時的速度大小相等，滿足控制變量法的要求。[2]實驗通過觀察小車在水平面上運動的距離來判斷阻力對物體運動的影響，小車運動的越遠，說明阻力越小，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法，把看不到的阻力大小轉(zhuǎn)換為看得到的運動距離。（2）[3]小車有一定的長度，可以讀車頭對應(yīng)的刻度變化，也可以讀車尾對應(yīng)的刻度變化；小車的車尾從零刻度開始運動，靜止時車尾到達32.50cm，所以小車運動的距離是32.50cm。（3）[4]由表中數(shù)據(jù)可知，接觸面的粗糙程度影響摩擦力的大小，接觸面越光滑，摩擦力就越小，小車受到的阻力越小，小車運動的距離越遠。6.（2022·株洲）在研究“阻力對物體運動的影響”實驗中，可供使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾、天平和小車。（1）在上述器材中，不需要用到的器材有______。（2）固定斜面，分別將小車從斜面上______（填“同一”或“不同”）高度由靜止釋放。（3）如圖描述了先后兩次實驗中所呈現(xiàn)的現(xiàn)象，根據(jù)實驗現(xiàn)象可作出如下科學(xué)推理：若沒有阻力，則運動的小車將在水平面上______（填“靜止”或“勻速直線運動”）。伽利略運用“實驗+科學(xué)推理”的方法，揭示了一切物體都具有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。（4）設(shè)實驗中運動的小車在棉布上克服阻力做功為W1，在木板上克服阻力做功為W2，則W1______W2（填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】①.天平；②.同一；③.勻速直線運動；④.等于。【解析】（1）[1]本實驗通過比較小車在水平面上運動的距離的大小來比較阻力對物體運動的影響，不需要測量物體的質(zhì)量，所以天平不需要。（2）[2]要研究小車在水平面上滑行的距離，必須控制小車的初速度相同，即讓小車從斜面的同一高度滑下。（3）[3]由圖可知，小車在棉布表面上滑行的距離較近，在水平木板表面滑行的距離較遠，說明小車受到的阻力越小，運動的距離越遠，進一步推理可得：若沒有阻力，運動小車的運動狀態(tài)不變，即做勻速直線運動。（4）[4]因小車達到水平面時初速度相同，則小車最初的動能相同，最終速度為，小車的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，減小的動能等于克服阻力做的功，所以，小車在棉布上克服阻力做功和在木板上克服阻力做功相等，即。7．（2022·梧州）小芋利用如圖所示的裝置，探究在水平面上阻力對物體運動的影響。（1）實驗中需要小車每次從同一斜面的同一高度由靜止自由滑下，目的是使小車到達斜面底端時的___________相同；（2）小芊多次實驗分析論證得出：小車受到的阻力越小，速度減小得越___________，運動得越遠。并進一步推測：若水平面完全光滑且足夠長，小車將一直做___________，表明物體的運動___________（選填“需要”或“不需要”）力來維持；（3）從能量轉(zhuǎn)化的角度看，小車在水平面上克服阻力所做的功___________（選填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一樣多”）；（4）小芋思考了一個問題：當(dāng)自己蕩秋千運動到右側(cè)最高點時，假設(shè)受到的力全部消失，自己將處于怎樣的運動狀態(tài)呢？你認為下列選項中正確的是___________（圖中的黑點表示小芊）（5）小芊想測出小車在毛巾表面運動時所受阻力的大小，請你利用合適的實驗器材，幫她寫出實驗步驟：___________。【答案】速度；慢；勻速直線運動；不需要；三次一樣多；D；見解析。【解析】（1）[1]該實驗要比較的是小車在阻力不同的水平面上滑行的距離，這樣就要求我們控制初速度相同，而讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下，可以保證每次到達水平面時的初速度相同。（2）[2][3][4]從上述實驗中，小車在毛巾運動的近些，在木板上運動得遠，而毛巾對小車的阻力較大，木板對小車的阻力較小，故可以得出結(jié)論是：平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越慢。如果運動的物體不受力，那么它的速度不發(fā)生改變，即它將做勻速直線運動，同時也表明物體的運動不需要力來維持。（3）[5]在上述兩次實驗中，小車的動能都用來克服摩擦力做功了，小車的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由于小車質(zhì)量和初速度相同，所以三次實驗的初動能相同，克服摩擦力做的功也相同。（4）[6]當(dāng)秋千蕩到最高點時，此時動能為零，則速度為零，此時處于靜止狀態(tài)，如果此時所有的力均消失，小芋將保持靜止狀態(tài)不變，故D符合題意。故選D。（5）[7]用到的實驗器材有：木塊、毛巾、彈簧測力計。實驗步驟為：用彈簧測力計拉木塊在毛巾上做勻速直線運動，木塊處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，這時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)，故可測出小車在毛巾表面運動時所受阻力的大小。8.（2020·泰州）在“探究阻力對物體運動的影響”實驗中：(1)小明調(diào)試實驗裝置時，將小車從斜面上A處滑下，如圖甲所示，小車滑出水平木板右端而掉落下去。為讓小車不滑出木板，下列做法不可行的是_______；A．小車仍從斜面A處滑下，換一個更長的木板B．增大斜面的傾角，小車仍從斜面上A處滑下C．斜面傾角不變，小車從斜面上A處以下位置滑下D．減小斜面的傾角，小車仍從斜面上A處滑下(2)調(diào)試成功后，小明每次均將小車從斜面上同一高度處滑下，讓小車分別在毛巾、棉布和木板表面運動，最終小車靜止時的位置如圖乙所示。由此可得：小車受到的阻力越小，運動的路程越________。進一步推理可知：若小車運動時所受阻力為零，小車將保持________（填運動狀態(tài)）；(3)在上述實驗中，小車在毛巾表面運動過程中的速度變化量________（選填“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面運動過程中的速度變化量；(4)上述實驗結(jié)論是小明在分析實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，經(jīng)過科學(xué)推理得出的。下列得出實驗結(jié)論的過程與該實驗相同的是________。A．探究影響壓力作用效果的因素B．用小磁針探究磁體周圍的磁場C．探究聲音能否在真空中傳播D．探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系【答案】(1)B；(2)長；(3)勻速直線運動；(4)等于；(5)C。【解析】(1)將小車從斜面上A處滑下，小車滑出水平木板右端而掉落，說明小車到達水平面的動能較大，速度較大，通過的路程比較大，所以為讓小車不滑出木板，可以換一個更長的木板；或者將小車從高度較低處滑下，或者可以減小斜面的傾角，從而減小小車到達水平面的動能，減小小車在水平面的速度，減小小車通過的路程；故不可行的方法是增大斜面的傾角，小車仍從斜面上A處滑下。故選B。(2)由圖示可知，小車受到的阻力越小，小車速度減小得越慢，運動的路程越遠；進一步推理可知，當(dāng)阻力為零時（即小車不受摩擦力），則小車會在水平面上做勻速直線運動。(3)由題意可知，小車從斜面上同一高度處滑下，所以小車到達毛巾表面和木板表面的水平面時的速度相等，而且小車最后在毛巾表面和木板表面上都會停下來；所以小車在毛巾表面運動過程中的速度變化量等于在木板表面運動過程中的速度變化量。(4)述實驗結(jié)論是小明在分析實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，經(jīng)過科學(xué)推理得出的。所用的方法是理想是實驗法；A．探究影響壓力作用效果的因素用的方法是控制變量法，故A不符合題意；B．用小磁針探究磁體周圍的磁場用的方法是轉(zhuǎn)換法，故B不符合題意；C．探究聲音能否在真空中傳播用的方法是理想實驗法，故C符合題意；D．探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系用的方法是控制變量法，故D不符合題意。故選C。9.（2020·云南）在一次物理興趣小組活動中，某組同學(xué)給大家展示了“探究阻力對物體運動的影響”實驗，如圖所示。（1）實驗中每次都使同一輛小車從斜面的____高度由靜止自由滑下，目的是使小車到達水平面時具有相同的。（2）按照圖甲、乙、丙的順序?qū)嶒灂r記錄的內(nèi)容如下表∶分析表中內(nèi)容，得到的實驗結(jié)論是∶在其他條件相同時，小車受到的摩擦力越小，運動的距離越___；進一步推理出的結(jié)論是∶運動的小車不受阻力作用時，將_____。早在300多年前，意大利物理學(xué)家___就通過實驗和科學(xué)推理的方法研究過“力和運動的關(guān)系”。本實驗所運用的實驗方法和科學(xué)推理的方法還可用于研究_____（填寫實驗名稱即可）。（3）上述實驗除用到實驗推理的方法外，還用到了控制變量法和_________法。（4）實驗中若再添加一小木塊，就可用圖丙裝置來探究“動能與速度的關(guān)系”。具體的操作是讓同一小車從斜面的___________由靜止自由滑下，去撞擊置于木板表面相同位置的木塊并進行比較。【答案】(1)同一；(2)速度；(3)遠；(4)做勻速直線運動；(5)伽利略；(6)研究聲音的傳播需要介質(zhì)；(7)轉(zhuǎn)換法；(8)不同高度。【解析】(1)實驗中為了保證變量唯一，要讓小車從斜面的同一位置由靜止釋放，這樣做可以使小車進入水平面后具有相同的速度。(2)根據(jù)表格可以看出，在其他條件相同時，小車受到的摩擦力越小，運動的距離越遠。如果小車不受阻力，那么小車在水平面上將會做勻速直線運動。意大利物理學(xué)家伽利略就通過理想斜面實驗和科學(xué)推理的方法證明力不是維持物體運動狀態(tài)的原因。本實驗所運用的實驗方法和科學(xué)推理的方法還可用于研究聲音的傳播需要介質(zhì)。(3)本實驗小車在水平面上所受的阻力使通過小車在水平面上運動的距離間接知道的，我們把這種方法稱為轉(zhuǎn)換法。(4)動能與速度的關(guān)系時要改變小車到達水平面時的速度，即通過改變下滑高度來改變，所以應(yīng)該讓同一小車從斜面的不同位置由靜止下滑。B組（限時針對訓(xùn)練）1.如圖所示，在探究“阻力對物體運動的影響”實驗中，在將毛巾、棉布分別鋪在水平木板上和只有木板的三種情況下，讓小車分別從斜面頂端由靜止下滑，研究小車在水平面上滑行的距離。（1）實驗中每次均讓小車從斜面___________由靜止下滑的目的是：使小車每次在水平面上開始滑行時初速度大小___________（填“相等”或“不相等”）；（2）實驗中改變小車所受阻力大小，是通過改變___________來實現(xiàn)的；（3）實驗中發(fā)現(xiàn)小車在毛巾表面滑行的距離最近；在棉布表面滑行的距離較遠；在木板表面滑行的距離最遠。說明小車受到的阻力越小，速度減小得越___________（填“快”或“慢”）；（4）推理：如果小車在水平面上滑行，受到的阻力越來越小，直到變?yōu)榱悖鼘⒆鯻__________；（5）在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，概括出了牛頓第一定律，所以牛頓第一定律雖然不是直接由實驗得出的，但是通過符合邏輯的___________得出的正確結(jié)論；（6）牛頓第一定律告訴了我們物體的運動___________（填“需要”或“不需要”）力來維持，一切物體都有保持原來___________不變的性質(zhì)。【答案】同一高度；相等；接觸面的粗糙程度；慢；勻速直線運動；推理；不需要；運動狀態(tài)。【解析】（1）[1][2]根據(jù)控制變量法，讓小車從同一高度滑下，目的是為了控制小車每次滑到水平面時的速度相同。（2）[3]從毛巾、棉布到木板，接觸面的粗糙程度變小，故在實驗中是通過改變接觸面的粗糙程度來改變小車所受阻力大小的。（3）[4]在實驗中，發(fā)現(xiàn)小車在毛巾表面上滑行的距離最近，在棉布表面滑行的距離較遠，在木板上滑行的距離最遠，說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢。（4）[5]因受到的阻力越小，物體滑行的越遠，據(jù)此推理：如果小車在水平面上滑行，受到的阻力越來越小，直到變?yōu)榱悖鼘⑦\動的無限遠，即做勻速直線運動。（5）[6]在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果，概括出了牛頓第一定律，所以牛頓第一定律雖然不是直接由實驗得出的，卻是通過符合邏輯的推理得出的正確結(jié)論。（6）[7][8]牛頓第一定律告訴了我們物體的運動不需要力來維持，一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。2．2022年冬奧會的舉辦讓很多人喜愛上滑雪，小明在滑雪場看到人們坐著充氣滑雪墊從高處滑下（如圖a所示）時，滑雪者能滑出很長一段距離，于是小明猜想：如果水平雪面足夠光滑，他們會一直運動下去嗎？他用如圖b甲、乙、丙所示裝置探究他的猜想：（1）在調(diào)試實驗裝置時，小明將小車從斜面上某高度靜止滑下，結(jié)果小車在木板表面沖出了水平板面，請你在原裝置不變的情況下提出改進建議。答：___________；（2）調(diào)試成功后，小明在實驗中發(fā)現(xiàn)小車在毛巾表面滑行的距離最近；在木板表面滑行的距離最遠，說明小車受到的阻力越小，速度減小得越___________（填“快”或“慢”），進一步推理：如果水平面絕對光滑，小車將做___________運動，從而驗證了自己的猜想；（3）實驗后小明評估實驗過程：小車到達水平面后豎直方向受到重力和支持力這一對平衡力的作用，它們_____（“改變”或“不改變”）小車的運動狀態(tài)，而小車運動狀態(tài)的改變只與水平方向的_______有關(guān)；（4）在大量類似實驗基礎(chǔ)上，牛頓概括出了著名的牛頓第一定律。在實際生活中有著廣泛的應(yīng)用。一架運輸機參加某次抗震救災(zāi)時，在沿水平向右做勻速直線運動的過程中，間隔相同時間先后從飛機上靜止釋放三個相同的物資。若不計空氣阻力，且地面水平。那么，在地面上看，能正確表示物資在空中的排列情況和著地位置的圖c組合是___________。A．①⑥

B．②⑤

C．③④

D．①④【答案】降低小車的下滑高度；慢；勻速直線；不改變；摩擦力；A。【解析】（1）[1]小車從斜面高處下滑到水平面時，機械能轉(zhuǎn)化為動能，要減小小車運動到水平面時的速度，可降低小車下滑的高度。（2）[2][3]毛巾表面最粗糙，小車受到的阻力最大，小車滑行的距離最近；木板表面最光滑，小車受到的阻力最小，小車滑行的距離最遠，說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢。由此推理，如果水平面絕對光滑，小車將不受阻力作用，速度就不會減小，小車將做勻速直線運動。（3）[4]小車在水平面上受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力，它們是一對平衡力，合力為零，其作用效果相互抵消，它們不改變小車的運動狀態(tài)。[5]實驗中豎直方向的力相互抵消，相當(dāng)于小車只受水平方向上的阻力的用，阻力改變小車的運動狀態(tài)，即小車運動狀態(tài)的改變只與水平方向的摩擦阻力有關(guān)。（4）[6]若不計空氣阻力且地面水平，飛機沿水平向右做勻速直線運動時，從飛機上釋放三個相同的物資，物體由于慣性，保持原來的運動狀態(tài)不變，繼續(xù)向前飛行，三個物體在下落過程中，都是以原來的速度向前運動，三個物體下落間隔的時間相同，因此落到地面上后間隔的距離也相等，所以⑥正確，④⑤錯誤；小球受地球引力的作用下，同時向下做自由落體運動，故三個小球下落時，在同一條垂線上，所以①正確，②③錯誤。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。3.如圖所示，是探究“阻力對物體運動的影響”實驗。??(1)每次都使小車從同一斜面頂端由靜止滑下，目的是使小車每次到達水平面時的______相同。?(2)實驗表明：表面越光滑，小車運動的距離越遠，這說明小車受到的阻力越小，速度減小得越______(選填“快”或“慢”)。?(3)同學(xué)們由此推理出進一步的結(jié)論，下列實驗也運用了“根據(jù)實驗現(xiàn)象進一步推理得出實驗結(jié)論”的是______。?A.探究影響滑動摩擦力大小的因素B.探究聲音的傳播是否需要介質(zhì)?C.探究影響動能大小的因素【答案】速度；慢；B。【解析】(1)實驗時讓小車從斜面的同一高度滑下，其目的是讓小車在粗糙程度不同的水平表面上開始運動時的速度相同；?(2)木板表面光滑，小車運動時受到的阻力最小，通過的距離最遠，由實驗現(xiàn)象可知，物體運動的表面越光滑，相同情況下物體受到的阻力越小，小車速度減小得越慢，運動的距離越遠；?(3)根據(jù)(2)推理得出；當(dāng)小車在水平方向上不受阻力的作用時，小車通過的距離無限遠，采用了實驗推理法：?A.探究影響滑動摩擦力大小的因素，采用了控制變量法；?B.探究聲音的傳播是否需要介質(zhì)，采用了實驗推理法；?C.探究影響動能大小的因，采用了控制變量法。?故選：B。?故答案為：(1)速度；(2)慢；(3)B。?4.某次探究實驗中，小明依次將毛巾、棉布分別鋪在水平木板上，讓小車分別從斜面上滑下，再觀察和比較小車在水平面上滑行的距離，實驗情景如圖所示。（1）實驗中每次讓小車從斜面同一高度由靜止滑下，目的是使小車在水平面上開始滑行時的______相等。（2）分析小車運動情況可知：小車受到的阻力越小，速度減小得越______（選填“容易”或“不容易”）；（3）3月23日下午空間站“天宮課堂”，宇航員完成了太空拋物實驗。實驗中，只見王亞平把冰墎墎正對著葉光富手的方向順手一推，只見冰墎墎穩(wěn)穩(wěn)地沿著她原來拋出去的方向，一路飄到了同伴葉光富的手里，如右圖，冰墩墩在太空中處于失重狀態(tài)，在空中不受力的作用，它在空中飛行做______運動；這個小實驗直接驗證了______定律，也說明物體的運動______（選填“需要”或“不需要”）力來維持。【答案】速度；不容易；勻速直線；牛頓第一；不需要。【解析】（1）[1]實驗中應(yīng)使小車達到水平面上的速度相同，需使小車從斜面的同一高度處由靜止自由滑下。（2）[2]分析小車運動情況可知：毛巾、棉布、木板，表面越光滑，小車通過的距離增大，可知小車受到的阻力越小，速度減小得越慢，越不容易。（3）[3][4][5]在太空中，物體處于失重狀態(tài)，即不受重力，所以冰墩墩被拋出后，將以原來速度做勻速直線運動，該實驗證明了牛頓第一定律：該實驗說明物體在不受力的作用時，總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。也說明了物體的運動不需要力來維持。5.小川利用如圖的裝置，探究在水平面上阻力對物體運動的影響，進行如下操作：a.如圖甲，將毛巾鋪在水平木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車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，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離。c.如圖丙，取下棉布，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離。(1)實驗中需要小車從同一斜面的同一高度開始靜止下滑，目的是使小車到斜面底端的_____相同，這種實驗方法叫做____法（選填“控制變量”或“轉(zhuǎn)換”）(2)以上操作中錯誤的一次是____（選填“a”、“b”、“c”）。(3)糾正錯誤后，小川發(fā)現(xiàn)三次實驗時小車都會滑出木板，無法記錄其滑行距離，在不更改實驗器材的基礎(chǔ)上，可以通過_____（選填“升高”或“降低”）小車在斜面上滑下時的高度，使其不再滑出水平表面。(4)糾正錯誤，進一步分析實驗可知：運動的物體不受外力時，將保持____狀態(tài)。A、勻速直線運動

B、靜止

C、靜止或勻速直線運動【答案】速度；控制變量；b；降低；A。【解析】(1)[1][2]要探究阻力對物體運動的影響，應(yīng)使小車到斜面底端的速度相同，在平面上受到的阻力不同。實驗中需要小車從同一斜面的同一高度開始靜止下滑，并改變水平面的粗糙程度，這種實驗方法叫做控制變量法。(2)[3]以上操作中錯誤的一次是b，不應(yīng)該將棉布鋪在斜面上，這樣會使小車到斜面底端的速度不相同。(3)[4]可以通過降低小車在斜面上滑下時的高度，這樣小車到斜面底端的速度就會變慢，使其不再滑出水平表面。(4)[5]進一步分析實驗可知：運動的物體不受外力時，其速度不會減慢，將保持勻速直線運動狀態(tài)，故選A。6.在“探究阻力對物體運動的影響”的實驗中，讓小車每次從斜面頂端處由靜止自由滑下，改變水平面的粗糙程度，測量小車在水平面上滑行的距離，結(jié)果記錄在下表中。接觸面毛巾棉布木板小車受到的阻力大小大較大小小車運動的距離s/cm18.3026.83（1）每次實驗均讓小車從斜面頂端由靜止自由下滑，自的是使小車在水平面上開始滑行時獲得的速度大小__________（選填：“相等”或“不相等”）；本實驗是通過觀察小車在水平面上運動的距離來判斷阻力對物體運動的影響，這種研究問題的方法叫__________法；（2）第三次實驗中，小車在水平木板上滑行后，停下來的位置如圖所示，讀出小車在木板上滑行的距離并填寫在上面表中相應(yīng)空格處__________；（3）分析表中內(nèi)容可知：水平面越光滑，小車受到的阻力越小，前進的距離就越__________。【答案】相等；轉(zhuǎn)換；32.50；遠。【解析】（1）[1]每次實驗均讓小車從斜面頂端由靜止自由下滑，由于斜面的狀況和小車的狀況不變，小車每次到達水平面時的速度大小相等，滿足控制變量法的要求。[2]實驗通過觀察小車在水平面上運動的距離來判斷阻力對物體運動的影響，小車運動的越遠，說明阻力越小，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法，把看不到的阻力大小轉(zhuǎn)換為看得到的運動距離。（2）[3]小車有一定的長度，可以讀車頭對應(yīng)的刻度變化，也可以讀車尾對應(yīng)的刻度變化；小車的車尾從零刻度開始運動，靜止時車尾到達32.50cm，所以小車運動的距離是32.50cm。（3）[4]由表中數(shù)據(jù)可知，接觸面的粗糙程度影響摩擦力的大小，接觸面越光滑，摩擦力就越小，小車受到的阻力越小，小車運動的距離越遠。7.小明同學(xué)用如圖所示的裝置探究“力與運動的關(guān)系”。讓小車從斜面同一高度處由靜止滑下，分別標記出小車在水平面為毛巾、棉布、木板表面時的停止位置。（1）小車在相同斜面同一高度由靜止滑下，是為了使小車到達水平面時的_____相同；（2）標記a是小車在_____（選填“毛巾”“棉布”或“木板”）表面停下來的位置，分析可知，水平表面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越_____（選填“快”或“慢”）；（3）在此實驗基礎(chǔ)上通過推理可知觀點_____（選填“A”或“B”）是正確的；A．物體的運動不需要力來維持B．力是維持物體運動的原因（4）因此，在此實驗基礎(chǔ)上通過推理可得出結(jié)論：運動的物體在不受外力的作用時，它將_____；（5）在此實驗的基礎(chǔ)上進行改進，讓同一小車從斜面不同高度處由靜止滑下，觀察小車在相同水平面滑行的距離，可以探究小車的重力勢能與_____有關(guān)。【答案】速度；木板；慢；A；做勻速直線運動；高度。【解析】（1）[1]探究“力與運動的關(guān)系”的實驗中，根據(jù)控制變量法，需要使小車到達水平面時的速度相等，則需要讓小車從斜面上同一位置由靜止滑下。（2）[2][3]圖中標記a到斜面底端的距離最遠，說明其表面摩擦力最小，是小車在木板表面停下來的位置，由實驗現(xiàn)象知道，水平表面越光滑，小車受到的阻力越小，運動的距離越遠，運動速度減小得越慢。（3）[4]由實驗現(xiàn)象推理知道，運動的物體不受力時，可以保持原來的運動狀態(tài)不變，因此可得出：物體的運動不需要力來維持，力不是維持物體運動的原因，故A正確，B錯誤。故選A。（4）[5]此實驗基礎(chǔ)上通過推理可得出：運動的物體在不受外力的作用時，它將做勻速直線運動（5）[6]若讓同一小車從不同高度處由靜止滑下，小車的質(zhì)量不變，改變小車的高度，觀察小車在相同水平面滑行的距離（滑行距離越遠，說明原來小車的重力勢能越大），可以探究小車的重力勢能與高度的關(guān)系。8.小明和小華在觀看冰壺比賽時，小明說：選手在推壺時，一直用力，所以運動需要力來維持。小華說：在冰壺離手向前滑行時，沒有推力，所以運動不需要力來維持，他倆設(shè)計了如下實驗，用圖示裝置來探究各自的猜想：（1）在實驗過程中，讓同一小車從斜面同一位置由靜止開始下滑；（2）小車到達水平面后會繼續(xù)向前運動是因為小車具有______；（3）小車在光滑程度不同的水平面上滑行，最后靜止的位置如圖所示，從實驗中可以得到：水平面對小車的阻力越小，小車速度減小的越慢，小車前進的越遠；進一步推理可得：如果水平面無阻力，小車將做______；結(jié)論：力是______（選填“維持物體運動”或“改變物體運動狀態(tài)”）的原因。【答案】慣性；勻速直線運動；改變物體運動狀態(tài)。【解析】（2）小車到達水平面后，由于小車具有慣性，會繼續(xù)向前運動。（3）分析三次實驗可知：水平表面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越慢，小車運動得越遠；推理可知：如果水平冰面絕對光滑，小車速度將不會減小，將以恒定不變的速度永遠運動下去，即做勻速直線運動，說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因。9.在“探究阻力對物體運動的影響”實驗中，讓木塊從斜面的同一髙度處由靜止開始沿斜面滑下，木塊在三種不同水平面上運動一段距離后分別停留在如圖所示的位置．

（1）使木塊從斜面的同一高度處由靜止滑下的目的是使木塊到達水平面時的__________相等．（2）木塊進入水平面后，下列對木塊受力和運動的判斷正確的是__________（填序號）．A．重力和支持力是一對平衡力B．木塊受到的阻力逐漸減小C．木塊向前運動是因為動力大于阻力（3）由實驗現(xiàn)象可知，木塊受到的阻力越小，木塊的速度減小得越_________．由實驗現(xiàn)象推理可知，如果木塊在水平面受到的阻力為零，木塊將____________________．（4）探究過程中主要采用了科學(xué)推理法和___________兩種研究方法．（5）若要探究小車在水平面上的滑行距離與小車初速度的關(guān)系，應(yīng)將小車從斜面上的不同高度處由靜止釋放，比較小車在_________（選填“同一粗糙”或“不同粗糙”）水平面上滑行的路程長短．【答案】（1）速度；（2）A；（3）慢；做勻速直線運動；（4）控制變量法；（5）同一粗糙。【解析】（1）要研究小車在水平面上滑行的距離，必須控制變量，即控制控制小車的初速度相同，即使木塊從斜面的同一高度處由靜止滑下的目的是使木塊到達水平面時的速度相等；（2）A.小車在水平面上運動時，所受的重力和支持力大小相等，方向相反，作用在同一個物體上，所以是一對平衡力，故A正確；B.由于滑動摩擦力只與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，所以木塊在運動過程中受到的摩擦阻力不變，故B錯誤；C.木塊向前運動是由木塊具有慣性，故C錯誤；故選A；（3）圖知小車在木板表面停止得最慢，是因為在該表面受到的阻力最小，故得：平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越慢，運動的距離越遠；由以上可以推理得出：當(dāng)小車不受阻力時，應(yīng)該沿著光滑的水平面永遠保持勻速直線運動狀態(tài)；（4）綜合以上分析，此實驗探究過程中主要采用了科學(xué)推理法和控制變量法；（5）因為小車從斜面上滑下，到達底端的速度取決于物體的高度，因此將小車從不同的高度處釋放，比較小車在同一粗糙面上滑行的路程長短即可。故答案為：（1）速度；（2）A；（3）慢；做勻速直線運動；（4）控制變量法；（5）同一粗糙。10.在“探究力和運動的關(guān)系”的實驗中，讓木塊由靜止開始沿斜面滑下，木塊在三種不同水平面上運動一段距離后分別停留在如圖的位置。（1）實驗需要木塊從同一斜面的_____開始下滑，目的是使小車到斜面底端的_____相同；（2）木塊進入水平面后，在運動過程中受到的一對平衡力是_____；（3）實驗結(jié)論：平面越光滑，木塊受到的阻力越小，速度減小得越慢。推論：如果木塊在水平面受到的阻力為零，木塊將_____；（4）若要探究滑行距離與小車初速度的關(guān)系，應(yīng)先后將小車從斜面上_____高度釋放，比較小車在_____粗糙而上滑行的路程長短；（兩空均選填“同一”或“不同”）（5）牛頓第一定律是建立在_____。A．日常生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上B．直接實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上C．科學(xué)家猜想的基礎(chǔ)上D．實驗和科學(xué)推理相結(jié)合的基礎(chǔ)上【答案】同一高度；速度；重力和支持力；做勻速直線運動；不同；同一；D。【解析】（1）[1][2]要研究木塊的運動和力的關(guān)系，必須保持木塊的初速度相同，所以需要讓木塊從斜面的同一高度滑下，使木塊到達斜面底端的初始速度相同。（2）[3]木塊在水平面上運動時，所受的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物體上、在同一條直線上，所以是一對平衡力。（3）[4]在上述實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上可以推理得出：如果木塊在水平面受到的阻力為零，木塊將一直做勻速直線運動。（4）[5][6]因為小車從斜面上滑下，到達底端的速度取決于物體的高度，因此若要探究滑行距離與小車初速度的關(guān)系，應(yīng)將小車從不同的高度處釋放，比較小車在同一粗糙面上滑行的路程長短即可。（5）[7]牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上進一步的推理概括出來的科學(xué)理論，而不是直接通過日常生活經(jīng)驗或?qū)嶒灥贸龅模皇强茖W(xué)家猜想出來的。故選D。11.小敏想探究小球滾上斜面的最大高度與斜面傾角和小球質(zhì)量的關(guān)系，將兩個斜面AO與OB對接成如圖裝置，進行實驗。①讓質(zhì)量為5g的小球，在斜面AO上高H處靜止釋放，沿斜面滾下，經(jīng)O點滾上斜面OB測量小球達到的最大高度h，將數(shù)據(jù)記錄在表中；改變斜面OB的傾角θ，重復(fù)實驗；②用質(zhì)量為7g的小球重復(fù)上述實驗，將數(shù)據(jù)記錄在表中。（1）比較實驗1、2、3（或4、5、6），說明小球在斜面OB上能達到的最大高度與斜面______有關(guān)；（2）比較實驗______（選填序號），說明小球在斜面OB上能達到的最大高度與小球質(zhì)量無關(guān)；（3）如果斜面沒有摩擦且不計空氣阻力，小球在斜面OB能達到的最大高度是______cm，你這樣判斷的理由是______；（4）如果斜面沒有摩擦且不計空氣阻力，使OB面成為水平面，則小球?qū)⒃贠B面上做______運動。【答案】OB的傾角θ；1、4或2、5或3、6；10；機械能守恒；勻速直線。【解析】(1)[1]由表中實驗序號為1、2、3(或4、5、6)的實驗可知，在小球質(zhì)量一定的情況下，斜面傾角越小，小球上升的最大高度越小，由此可知小球在斜面OB上能達到的最大高度與斜面OB的傾角有關(guān)。(2)[2]由表中實驗序號為1、4或2、5或3、6的數(shù)據(jù)可知，在斜面傾角一定時，小球質(zhì)量不同，小球上升的最大高度相同，由此可知：小球在斜面OB上能達到的最大高度與小球質(zhì)量無關(guān)。(3)[3]如果斜面沒有摩擦且不計空氣阻力，小球在運動過程中機械能守恒，小球達到最高點時的動能為零，小球的機械能等于其重力勢能，小球到達最高點時的高度與初始高度相同，小球在斜面OB能達到的量大高度是10cm。(4)[4]根據(jù)牛頓第一定律，如果斜面沒有摩擦且不計空氣阻力，使OB面成為水平面，則運動的小球?qū)⒃贠B面上做勻速直線運動。12.在探究“阻力對物體運動的影響”實驗中，在水平桌面上鋪上粗糙程度不同的物體（如毛巾、棉布、木板等），讓小車自斜面頂端靜止開始滑下，觀察同一小車從同一高度滑下后，在不同表面上運動的距離如圖所示。（1）結(jié)論：表面