内容正文:
探究阻力对物体运动的影响
【考点梳理】
毛巾夜西
木板表面
平板玻璃衣面
1.思路技巧:
①首先明确牛顿第一定律是在大量实验的基础上,通过进一步的推理概括出米的。
②然后从实验方案的设计和科学推理两条主线逐一进行解答:
a.实验方案的设计思路流程:从实验目的入手,明确实验装置中各器材的作用,利用控制变量
法和转换法设计实验方案,根据实验现象总结归纳实验结论。
b.最后进行科学推理得出运动物体在水平方向上不受力时的运动状态。
2.命题方向:
①此实验让应让下车怎么滑下米?目的是什么?答:让小车丛斜面同一高度由静止滑下米:且
的是使小车到达水平面时的速度相同。
②通过什么知道阻力越小,物体运动减小的越慢?答:小车运动的距离,阻力越少,小车运动
的距离越远,说明物体运动减小的越慢。
③这个实验斜面有何作用?答:使小车滑下的速度相同。
④实验结论:物体受到的阻力越小,物体运动的臣离越远,如果物体不受阻力,他将保持运动
直线运动,并一直运动下去
⑤此实验采用的方法是?答:控制变量法、转换法
©牛顿第一定律能否通过实验探究出来?答:不能,只能在实验基础上推理出来,因为不受力
的物体是不存在的。
⑦将此实验略加修改还能做哪个实验?答:(1)将斜面长一些,增加刻度尺和秒表可以探究
速度变化的实验:(2)保证平面的材料相同,增加一个木块可以探究动能大小与哪些因素有关的
实验。
3.牛顿第一定律:
①牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而橱括出米的,因此不可能用实
验来直接证明牛顿第一定律。
②牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原米静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管
原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动。
③牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,即力与运动无关,所以力不是
产牛或维持物体运动的原因。
④力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
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【典例引领】
在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,某小组设计了如图甲所示的实验:
毛巾表面
过
棉布表面
过
木板表面
B
甲
丙
(1)分别让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑,能够使小车到达水平面起始端的速
度
(填“相同”或“不同”),这是利用小车沿斜面下滑过程中转化为动能米实现
的。
(2)小车三次滑行的距离如图甲所示,可以得出的结论是:小车受到的阻力越小,速度减小
得
,进一步推理可知,如果运动的物体不受力,将做
运动。
(3)完成上述实验后,他们取来一个小球和木块,将小球从斜面的某一位置由静止滚下,将
水平长木板上的木块由A位置撞至B位置,如图乙所示;完成后,保特木块在B位置不动,取回小
球置于斜面同一位置重复上面的操作,如图丙所示。这是在相同的条件下,探究小球的动
能大小与
的关系。在这两次实验中,一(填“乙”或“丙”)图中小球将木块推动
的距离更大一些。
分析:(1)小车从同一斜面的相同高度由静止下滑,小车到达水平面时的速度相等:
动能的大小跟质量和速度有关,重力势能的大小跟质量和高度有关,动能和势能可以相互转化:
(2)小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻
力的大小,阻力越小小车运动的距离越远;据此推理出阻力为零时的运动情况:
(3)根据水平面存在摩擦力和两次实验中小球的质量相同判断研究的问题以及哪图中小球将
木块推动的距离更大一些。
解答:(1)为保证小车到达水平面时的速度相等,需让小车从相同高度滑下:小车沿斜面下
滑过程中,小车的质量不变,高度减小,速度增大,重力势能转化为动能:
(2)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度
减小得越慢:假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线
运动:
(3)乙、丙两次实验使用同一小球,小球质量相同,小球在水平长木板上滚动的过程中要克
服摩擦力做功,小球滚动的距离越远速度越小,所以乙、丙两次实验是在质量相同的条件下,探究
小球的动能大小与速度的关系,在这两次实验中,乙图中小球将木块推动的距离更大一些。
答案:(1)相同;重力势能:(2)慢:匀速直线:(3)质量:速度:乙
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点评:本题将“阻力对物体运动的影响”、“影响动能大小的因素”两个实验相结合,考查了
学生分析实验现象的能力以及严谨的科学观,这就要求我们在平常的实验中多注意分析实验的方
法。
【真题演练】
1.(2023年鄂州中考题)19.在学习牛顿第一定律时,同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”
实验,如图所示。
甲
毛中表面
棉布表面
7丙
木板表面
(1)实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时
具有相同的
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记