Question

老師在木板斜面的N點處，靜止釋放一個圓柱體．圓柱體從木板斜面滾到水平木板表面O點一直向前運動，經(jīng)過P點在Q點停下來靜止（如圖 1所示）．
（1）在圖2中，畫出：圓柱體經(jīng)過P點時，
①受到的重力和支持力示意圖；
②在水平方向上的受力示意圖．
（2）在水平面上圓柱體從運動到靜止，原因是：圓柱體受到

摩擦

力．
（3）為了進(jìn)一步研究“阻力對物體運動的影響”，實驗的要求：同一物體運動到水平面起始處O點的速度相同，然后觀察粗糙程度不同的水平面對物體運動的影響．
同學(xué)們討論實驗方案，小芷和小晴在上述實驗器材的基礎(chǔ)上，都增加了毛巾和棉布，但實際的方案不同．

小芷的方案	小晴的方案
A．分別再用足夠長的毛巾和棉布鋪在整個斜面和水平面上 B．讓圓柱體分別都從斜面N點靜止釋放 C．比較圓柱體在木板、棉布、毛巾三個水平面上運動的距離	A．分別再用足夠長的毛巾和棉布鋪在整個水平面上 B．當(dāng)水平面放毛巾時，圓柱體在斜面M點靜止釋放；當(dāng)水平面放棉布時，圓柱體在斜面N點靜止釋放 C．比較圓柱體在木板、棉布、毛巾三個水平面上運動的距離

①分析上述兩個方案
小芷的方案不足之處是

兩次斜面的粗糙程度不同

；
小晴的方案不足之處是

圓柱體從斜面的不同高度滾下

．
②討論出正確的實驗方案后，通過實驗同學(xué)們發(fā)現(xiàn)：圓柱體在木板表面運動的距離最長，在毛巾表面運動的距離最短．以下判斷或說明正確的是

C

A．在木板表面，圓柱體受到的阻力最大
B．圓柱體最后都能靜止在不同材料的表面上，所以它所受阻力大小都相等
C．圓柱體在不同材料表面上運動距離的長短，能反映它所受阻力大小不相等
D．分析實驗現(xiàn)象，能直接得到牛頓第一定律的結(jié)論．

Answer 1

分析：（1）①圓柱體在水平面上受到的重力和支持力是平衡力，根據(jù)這個特點畫出示意圖；
②圓柱體在水平面上能夠繼續(xù)滾動，是因為具有慣性，速度減慢的原因是因為受到摩擦力的作用；
（2）圓柱體停下來是因為受到摩擦力改變了運動狀態(tài)；
（3）①要研究“阻力對物體運動的影響”，需保證小車到達(dá)水平面時的速度相同，應(yīng)將圓柱體從同一斜面的同一高度處由靜止?jié)L下，且水平面的粗糙程度不同；
②表面越光滑，摩擦力越小，圓柱體運動的距離越長，通過推理便可得牛頓第一定律的內(nèi)容．

解答：解：（1）①重力和支持力是一對平衡力，重力方向豎直向下，支持力方向豎直向上，如圖所示：

②圓柱體由于慣性向前滾動，在滾動過程中受地面的摩擦阻力作用，方向水平向后，如圖所示：

（2）在水平面上圓柱體從運動到靜止，是因為受到摩擦阻力的作用；
（3）①在實驗中，為保持圓柱體到達(dá)水平面的速度相同，需使圓柱體從同一斜面的同一高度處由靜止?jié)L下，小芷分別再用足夠長的毛巾和棉布鋪在整個斜面和水平面上，斜面的摩擦力不同，則圓柱體隨從同一高度滾下，到達(dá)水平面的速度也會不同；
小晴則從斜面的不同高度使圓柱體由靜止?jié)L下，則圓柱體到達(dá)水平面的速度也會不同；
②由于毛巾最粗糙，所以毛巾的阻力最大，在木板上受到的阻力最小，AB錯誤；
圓柱體在水平面上運動的距離越長，說明平面的摩擦力越小，圓柱體在不同材料表面上運動距離的長短，能反映它所受阻力大小不相等，C正確；
牛頓第一定律是一種理想情況，在這個實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)過推理才能得出，D錯誤．
故答案為：（1）①見上圖；②見上圖；（2）摩擦；（3）①兩次斜面的粗糙程度不同；圓柱體從斜面的不同高度滾下；②C．

點評：此題是探究阻力對物體運動的影響實驗，考查了示意圖的畫法，通過對實驗方案的評析，考查了對實驗中控制變量的掌握，同時考查了對實驗過程的理解，考查得很全面．