Question

針對圖所示的實驗裝置及探究過程中涉及的物理知識，回答下列問題。

(1)問題：為什么要使小車從同一高度自由滑下?
回答：_____________________________________。
(2)問題：如果運動物體不受力，它將做怎樣的運動?
回答：_____________________________________。
(3)請從機械能角度提出一個問題并回答。
問題：_____________________________________。
回答：_____________________________________。

Answer 1

(1)使小車在水平面上的初始速度相同    (2)勻速直線運動
(3)問題：小車向下運動過程中重力勢能如何變化
回答：減小

分析：本題以“研究阻力對物體運動的影響”的實驗為基礎，考查控制變量的問題、推理得到的結論、并遷移到機械能的角度，自主提出問題回答問題．
解答：解：（1）由題意可知，使用的是同一小車、同一斜面，又在同一高度自由滑下，目的是控制小車到達斜面底端時具有相同的速度，即小車在水平面上具有相同的初始速度；
（2）依據牛頓第一定律，運動的物體不受力則永遠運動，以恒定不變的速度運動，即勻速直線運動；
（3）小車從斜面下滑過程中，高度減小，速度增大，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉化為動能；小車在水平面上運動時，高度不變，速度減小，機械能在減小．可以依據這些事實來提出并答出問題．
故答案為：（1）使小車到達斜面底端時具有相同的速度；（2）勻速直線運動；（3）小車向下運動過程中重力勢能如何變化；減小．
點評：關于“研究阻力對物體運動的影響”的實驗，即伽利略做的理想斜面實驗，注意推敲的幾個問題：
（1）使用同一小車、同一斜面、同一高度、自由滑下的目的是什么：使小車到達斜面底端具有相同的速度，或小車在水平面上具有相同的初始速度；
（2）小車到達斜面底端為什么不立刻停下來：小車具有慣性；
（3）小車為什么最終會停下來：小車受到水平面的阻力；
（4）小車在水平面上運動的距離和什么有關：阻力的大小；
（5）得出什么結論：平面越光滑，小車運動的距離就越遠；
（6）推理得出的結論：如果小車不受力，它將永遠運動下去．