Question

【題目】為了探究“阻力對物體運動的影響”的實驗中，小明進行了如下實驗操作：

第一步：在水平面上鋪上阻力較大的毛巾；

第二步：將小車放在水平面的初始位置（如圖所示），用手向右推動小車；

第三步：待小車靜止后，記錄小車的初始位置與末位置之間的距離為s1；

第四步：為了減小阻力，依次再在水平面上更換棉布和塑料板，重復上述步驟，記錄測量距離為s2、s3

第五步：比較s1、s2、s3，得出結論。

（1）圖中，對毛巾上末位置的小車進行受力分析，并在末位置上做出小車的受力示意圖。

（_________）

（2）分析小明的實驗步驟，評估小明的實驗操作是否科學。_____________，___________________。

（3）小剛則選用了如圖所示的裝置進行實驗。為了確保實驗的科學性，小剛決定在 水平面上依次鋪上毛巾、棉布、塑料板，再使用數據傳感器，采集小車在3次實驗中，從斜 面同一高度靜止下滑至斜面底端，其速度大小的變化（如圖所示）。觀察圖像，他發現 3次實驗圖像的數據是重合的，這說明：小車從同一高度靜止下滑，每次到達斜面底部的速度是_____________的（填“相同”、“不同”或“無法判斷”）

（4）小剛繼續采集小車從斜面底部滑行至靜止時，其速度隨時間的變化（如圖）。分析該圖像：

①小車在三種不同的接觸面上從運動到靜止，速度的減小量_____________（填“相同”或“不相同”），在塑料板上所需的時間最長；

②因此，小車所受的阻力越小，速度減小得越_____________。

③小剛進一步思考：倘若小車所受的阻力繼續減小，小車速度減小到0所需的時間就越_____________，圖中點A與坐標軸原點O之間的距離就越_____________。小剛推理，若小車所受阻力減小為0時，請在圖中做出小車的從斜面底部開始，其速度v隨時間t的變化圖像。

（_________）

Answer 1

【答案】 不科學 詳見解析 相同 相同 慢 長 大

【解析】

（1）小車受到重力、支持力和摩擦力，從小車的重心沿豎直向下、豎直向上、和水平向左分別畫出重力、支持力和摩擦力的示意圖，如圖所示：

（2）實驗中，要控制小車的初速度相同，將小車放在水平面的初始位置，每次用手向右推動小車，推力的大小可能不同，小車的初速度可能不同，小明的實驗操作不科學；

（3）小車從斜面同一高度靜止下滑至斜面底端，3次實驗圖像的數據是重合的，表面小車從同一高度靜止下滑，每次到達斜面底部的速度是相同的；

（4）①小車在三種不同的接觸面上從運動到靜止，速度由v0減小到零，速度減小量相同；

②在塑料板上所需的時間最長，表面越光滑，阻力就越小，小車運動的距離就越遠，這說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢；

③小車所受的阻力繼續減小，小車速度減小到0，需要的時間就越長，圖中點A與坐標軸原點O之間的距離就越大，小車所受阻力減小為0時，小車的速度不會改變，做勻速直線運動，如圖所示：