在探究物體不受力時怎樣運動的實驗中,如圖所示:
(1)為了保證小車運動到平面上的初速度相同,必須保證小車從斜面的 ________由 ________自行下滑.
(2)當小車以相同的初速度分別從毛巾、棉布、木板表面滑過時,在 ________表面運動的距離最短,說明小車受到的摩擦力最 ________,在 ________表面運動的距離最長,說明小車受到的摩擦力最 ________,由此猜想,當接觸面對小車的摩擦力減小為 ________時,小車將以 ________的狀態永不停息地運動下去.
(3)一切物體在沒有受到 ________作用的時候,總保持 ________狀態或 ________狀態,這就是著名的 ________的內容.
(4)該實驗過程中,設想假如沒有摩擦是一種理想化的推理方法,物理學中把這種推理方法叫 ________.
解:(1)為使小車獲得相同的初速度,需要使其從斜面的同一高度由靜止滑下.
故答案為:同一高度;靜止.
(2)由于毛巾表面最粗糙,所以在毛巾表面上受阻力最大,小車運動的距離最短.
光滑的木板最光滑,所以小車在其表面所受阻力最小,運動的距離最長.
由實驗推理可以得出,小車所受阻力為零時,小車將做勻速直線運動.
故答案為:毛巾;大;木板;小;零;勻速直線運動.
(3)牛頓第一定律的內容是:一切物體在不受外力時,總保持原來的靜止狀態和勻速運動狀態.
故答案為:外力;靜止;勻速直線運動;牛頓第一定律.
(4)這一定律的前提條件是物體不受力的作用,所以它不能由實驗得出來,而是通過分析事實,再進一步概括、推理得出來的.
故答案為:推理法.
本實驗是探究阻力對物體運動的影響,不過我們卻能通過這個實驗間接的得出力和運動的關系.實驗中我們要控制小車從斜面上滑下的速度相同,從而單獨研究阻力對物體運動的影響.
毛巾表面粗糙,阻力大,小車運動距離短,說明小車速度減小的快;模板表面光滑,阻力小,小車運動距離遠,說明小車速度減小的慢.如果小車受到的阻力更小,那小車將運動的更遠,如果小車不受阻力,那么它將永遠的沿直線運動下去.這說明運動是物體的一種屬性,與力無關.我們順著這個思維就不難理解牛頓第一定律了.
而現實世界中,不受力的物體是沒有的,所以牛頓第一定律是在現實的實驗基礎上,通過分析、概括、推理得出的.
點評:此題是牛頓第一定律的實驗,此實驗觀察的重點是三次實驗中小車都從同一高度滑下,剛滑到水平板上時快慢一樣;三次實驗中小車在水平板上運動的距離不同,從而推理得出結論.