問題詳情:
下圖為某同學“探究牛頓第一定律”的實驗裝置。實驗中該同學先後三次將同一木塊放在同一斜面上的同一高度,然後分別用不同的力推了一下木塊,使其沿斜面向下運動,逐漸減小水平面的粗糙程度,觀察木塊運動的距離,從而得出力和運動的關係。
(1)該同學在實驗*作中有一處明顯的錯誤是 。
(2)更正錯誤後進行實驗,從實驗中觀察到,隨着摩擦力的逐漸減小,木塊在水平面上運動的距離逐漸 ,運動的時間越來越 ,但由於實驗中摩擦力 ,所以不可能觀察到木塊在水平面上做勻速運動的情形。
(3)在上述實驗觀察分析的基礎上,可以推測:如果摩擦力減小為零,水平面足夠長,那木塊在水平面上的速度既不減小,也不增加,運動方向也不發生變化,木塊將 。
【回答】
(1)分別用不同的力推了一下木塊,使其沿斜面向下運動
(2)增大 長 不可能為零
(3)做勻速直線運動
【解析】
【分析】
(1)實驗中為了驗*物體速度相同時,木塊受到的不同的阻力對其速度的影響,因此實驗中要保*木塊的初始速度相同。故由此可以找出其*作中存在的錯誤; (2)根據圖示的實驗現象,結合實驗目的,可以確定隨着摩擦力的減小其運動距離、運動時間的變化; (3)根據勻速直線運動的定義,結合題目中提到的運動情形即可得到*。 本題考查牛頓第一定律是在實驗的基礎上,加上科學的推理得出的,它不能用實驗來驗*,其原因是現實生活中沒有不受外力的物體。
【解答】
(1)木塊運動的距離長短不僅與木塊受到的摩擦力有關,還與物體的初始速度有關,因此在研究摩擦力對其運動距離的影響時,要控制木塊的速度相同,即要用到控制變量法。由於用不同的力推木塊,導致了木塊的初始速度不同,故這種*作是錯誤的; (2)隨着接觸面的改變,發現接觸面越來越光滑,摩擦力越來越小,木塊運動的距離會越來越長,運動的時間也越來越長。物體由於在運動過程中,受到的摩擦力不可能為零,故不能保持平衡狀態,所以不會出現木塊做勻速直線運動的現象; (3)根據勻速直線運動的定義可知:當物體的速度不變,經過的路線是直線的運動即為勻速直線運動。 故*為:
(1)分別用不同的力推了一下木塊,使其沿斜面向下運動
(2)增大 長 不可能為零
(3)做勻速直線運動。
知識點:牛頓第一定律
題型:實驗,探究題