实验10 探究阻力对物体运动的影响
实验：探究阻力对物体运动的影响
【实验目的】阻力对运动的影响
【实验设计】
让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，如图所示，改变水平面表面的粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次将棉布去掉，只剩下木板，比较小车每次在水平面上滑行的距离。
【实验器材】小车、木板、毛巾、棉布
【进行实验与收集证据】
（1）在水平面上铺上毛巾，让小车从斜面上适当位置自由滑下，观察小车的运动距离并记录。
（2）撤去毛巾，在水平面上铺上棉布，让小车从斜面上相同位置自由滑下，观察小车的运动距离并记录。
（3）撤去棉布，在水平面上铺上木板，让小车从斜面上相同位置自由滑下，观察小车的运动距离并记录。
接触面 小车受到的阻力 小车运动的距离
毛巾表面
棉布表面
木板表面
【分析论证】
接触面 小车受到的阻力 小车运动的距离
毛巾表面 较大 较近
棉布表面 较小 较远
木板表面 最小 最远
对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。
（1）小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小的越慢。
（2）若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，就保持做匀速直线运动。
【实验结论】
（1）小车受到阻力越小，速度减小得越慢，小车运动距离越长。
（2）若物体不受阻力，速度将不会减小，就保持做匀速直线运动。
【交流讨论】
（1）水平面越光滑，小车运动的距离越远。
（2）水平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动速度减小得越慢。
（3）如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将以恒定的速度永远运动下去。
【实验技巧】
（1）控制变量法的运用：要探究阻力对物体运动的影响，就要控制小车在水平面上开始运动时的速度相同，改变小车受到的阻力，进行实验。
（2）转换法的运用：通过小车运动距离的远近来判断阻力对运动的影响。
（3）理想实验法的运用：
①一些物理现象，由于受实验条件限制，无法直接验证，需要先进行实验，再进行合理推理，才能得出结论，这种方法称为理想实验法，又叫实验推理法。
②探究阻力对运动的影响的实验运用了理想实验法；探究真空不能传声的实验也运用了理想实验法。
《探究阻力对物体运动的影响》常考问题：
（1）让小车分别从同一斜面的顶端由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车到达水平面时具有相同的速度。
（2）改变小车受到的阻力的方式：在水平桌面上铺粗糙程度不同的物体，如毛巾、棉布、木板等。
（3）实验中阻力大小的表现：平面越光滑，小车运动距离越远，表明小车受到的阻力越小。
（4）推论：在水平面上运动的小车，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动。
（5）斜面的作用：使小车获得一定的速度。
（6）实验结论：表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车滑行得越远。
（7）研究方法：控制变量法、转化法、科学推理法。
①控制变量法：让小车从同一斜面同一高度处由静止滑下，保证小车到达斜面底端的速度相同。
②转换法：实验中时通过小车运动的距离来反映阻力对小车运动状态的影响。
③科学推理：小车受到阻力越小，运动的就越远，如果小车不受到无阻力作用，小车将永远运动下去，即做匀速直线运动。
（8）力不是维持物体状态的原因，力是改变物体运动状态的原因。
【典例1】
古希腊学者亚里士多德曾给出这样一个结论：物体的运动要靠力来维持。因为这个结论在地球上不能用实验来直接验证，直到一千多年后，才有伽俐略等人对他的结论表示怀疑，并用实验来间接说明。
【设计实验】如下图所示，让小车从斜面的同一高度由静止滑下，观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。
（1）实验时让小车从斜面的同一高度滑下。其目的是让小车在粗糙程度不同的平面上开始运动时获得相同的 。
（2）一般人的思维都局限在直接比较小车在不同平面上运动的距离不同，但科学家们却能发现，物体运动的平面越光滑，相同情况下物体受到的 越小，物体运动的距离越长，并由此推理出进一步的结论：运动的物体如果不受外力作用，它将 。
【得出结论】著名的牛顿第一定律就是在此基础上总结出来的。这个定律告诉我们：力不是 物体运动状态的原因，而是 物体运动状态的原因。
【交流评估】
（1）牛顿第一定律是在实验的基础上进行推理论证。以下研究问题的方法与此相同的是 （填字母）。
A．用刻度尺测量长度时，进行多次测量 B．探究声音能否在真空中传播
（2）同学们进行实验时，小车在粗糙程度不同的平面上运动时每次都滑出平面，无法比较物体运动距离的大小。在器材不变的情况下，请你为他们改进一下实验。你的做法是 。
【典例2】
【实验名称】探究阻力对物体运动的影响。
【实验器材】斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
【实验步骤】
A．如图甲所示，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
B．如图乙所示，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
C．如图丙所示，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题：
(1)以上操作中错误的一次是 （选填“A”“B”或“C”）。
(2)如图丁所示的是小车在不同水平面上运动时速度与时间的关系图像，其中表示小车在毛巾表面上运动的是图线 （选填“a”“b”或“c”）。
【分析与论证】
(3)根据实验结果可以得出：水平面越光滑，小车运动的路程越长，小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）。
(4)在光滑水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，请在图丁中画出此时小车的速度一时间图像 。
【交流反思】
(5)小车到达水平面后会继续向前运动，是因为小车具有惯性，小车最终停下来是因为受到 的作用。
(6)若在实验中，发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板，则改进的方法是 。
【训练1】
在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中：
(1)让同一小车从斜面的 高度由静止开始滑下，是为了保证小车到达平面时的 相同。
(2)让小车从斜面滑下后在不同水平表面运动，是为了使小车运动时 。
(3)在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是__________。
A．小车在水平面上所受阻力大小
B．阻力对小车运动的影响情况
C．小车到达斜面底端的速度大小
(4)若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答： （选填“需要”或“不需要”）。
(5)可观察到小车在 表面运动的距离最长，说明小车受到的阻力越 ，速度减小得越 。
(6)进一步推理可知：如果在水平面上不受阻力，小车将做 运动。
(7)上述探究实验中用到的科学研究方法有 和 。
【训练2】
【探究名称】探究阻力对物体运动的影响
【问题】小明发现自行车骑行过程中，停止蹬踏后还能继续向前滑行一段路程，但是不同情况下滑行的距离不相同，为此他设计了如下实验，探究阻力对物体运动的影响。
【证据】
(1)如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面某一位置由 滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
(2)如图乙，取下毛巾，将棉布铺在木板上，让小车从斜面上与（1）中 （选填“相同”或“不同”）的位置滑下，这是为了保证小车到达水平面时的 相同。
(3)如图丙，取下棉布，让小车从斜面上滑下后直接在木板上滑动，观察小车在水平面上通过的距离。
【解释】分析实验现象可知，水平面越光滑，小车滑行时受到的阻力越 ，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）。
【交流】
(4)让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的力 ，作用效果相互抵消，只考虑水平方向上的阻力。
(5)小车到达水平面后仍能继续运动，是因为小车具有 。小车最终停下来是因为受到 的作用，这说明力是 物体运动状态的原因。
(6)第二次实验，小车在棉布表面运动，刚好滑到了木板最右端，接下来改在木板上实验，你的改进方法是 。
【训练3】
小华在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去吗？他用下图所示的装置来探究他的猜想。
(1)在实验过程中，小华让同一小车从斜面上同一位置由静止开始下滑，这样做是为了让小车到达斜面底端时的 相同。
(2)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 。
(3)如上图所示，通过观察小车在不同水平面上的运动情况，可以发现：同样条件下，水平面对小车的阻力越小，它前进得越 。这同时说明了物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。
(4)小华在实验中发现小车仅在木板上滑行时滑出了最右端，是否需要重做本次实验以获取可靠的证据？答： （选填“需要”或“不需要”）。
【训练4】
如图所示，在“探究运动与力的关系”的实验中，让小车从斜面同一高度由静止滑下，观察和比较小车在不同表面滑行的距离。
(1)实验时，将毛巾和棉布铺在 （选填“斜面”“水平木板”或“斜面和水平木板”）上。
(2)本实验中，“小车在水平面上滑行的距离”反映的是 （填字母）。此处运用了 法。
A．小车在水平面上所受阻力的大小
B．阻力对小车运动的影响情况
(3)若实验时小车仅在木板表面上滑行时滑出了木板右端，则 （选填“需要”或“不需要”）重做本实验以获取可靠的证据。
(4)从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，运动的小车将在水平面上 。这说明力是 （选填“改变”或“维持”）物体运动状态的原因。
【训练5】
在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。
接触面 毛巾 棉布 木板
小车受到的阻力大小 大 较大 小
小车运动的距离s/cm 18.30 26.83 32.50
(1)实验时要固定斜面，每次实验均让小车从斜面顶端静止释放，目的是： ；
(2)如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答： （选填“需要”或“不需要”）
(3)在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是________；
A．小车在水平面上所受阻力大小
B．阻力对小车运动的影响情况
C．A、B选项均正确
(4)由实验推理：如果水平面光滑，小车运动时不受阻力作用，它将在水平面上 ；
(5)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 （选填“能”或“不能”）用实验直接验证。
【训练6】
某校物理兴趣小组的同学对“阻力对物体运动的影响”问题进行了如下探究：
【设计并进行实验】
(1)实验中让小车分别从同一斜面的顶端由静止自由下滑，这样做的目的是： ；
(2)本实验是通过 来体现阻力对物体运动的影响的，这说明了力的作用效果与 有关；
(3)依次将毛巾、棉布铺在木板上，探究小车在三种平面上的运动情况。若实验中发现小车直接冲出了棉布的末端，在仅有目前的实验器材的基础上，他们应该采取 （选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜程度的方法来完成整个实验探究过程。
【分析论证】根据实验现象得出相关结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，其运动的距离就越远；若水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车将保持 。这种研究方法叫 ；
【交流与反思】通过探究实验可以得出：当物体受到的阻力为零时，物体的速度将不会发生改变。为此，小强同学认为：若物体的速度不发生改变，物体受到的阻力肯定为零。请你用举例的方法对他的观点进行评价： 。
【训练7】
探究阻力对物体运动的影响：
(1)如上图所示，实验时每次均让小车从斜面 （选填“同一”或“不同”）位置由静止滑下的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时 大小相等；
(2)实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变 来实现的；
(3)根据实验现象，可得出结论：小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越 （选填“远”或“近”），速度减小得越 （选填“快”或“慢”）；
(4)可推理得出：在水平面上运动的小车，如果受到的阻力为零，它将做 运动；
(5)通过本实验推理可知______（选填“A”或“B”）观点是正确的。
A．力是维持物体运动的原因 B．物体的运动不需要力来维持
【训练8】
如图所示，小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下，观察小车在不同材料（毛巾、棉布、木板）的水平面上滑行的距离。
(1)每次都让小车从同一个斜面的同一高度位置由 开始滑下，目的是让小车到达水平面的初速度 ；
(2)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越 （选填“大”或“小”），速度减小得越 （选填“快”或“慢”）；
(3)在此实验的基础上进行科学的推理，可以得到牛顿第一定律，内容是： 。
【训练9】
关于“阻力对物体运动的影响”这一问题，某学习小组进行了如下探究实验：依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑，观察小车在水平面上滑行的最大距离，三种情况下的运动如图1所示。
(1)三次实验需使小车从斜面的同一高度滑下，这是为了使小车运动到水平面上时的 相同；实验中发现小车受到的阻力越小，它前进的距离就 （选填“越长”或“越短”）；
(2)牛顿第一定律 （选填“是”或“不是”）直接由实验得出的．其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法；
(3)一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹，图2给出了几种炸弹落下后与飞机的位置关系。请你认真分析后作答：
①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为图 ；
②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为图 。
【训练10】
在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车从斜面的同一高度由静止滑下，观察小车滑行的距离，如图所示。
(1)实验中让小车从斜面的同一高度由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的 相等；
(2)实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变 来实现的；
(3)根据实验现象，可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越 （选填“大”或“小”），在水平面上运动的距离越 （选填“远”或“近”）；
(4)进一步推理：如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将保持 状态；
(5)本实验中主要用到的科学研究方法有 （写一种即可）。
1．（2023·辽宁鞍山）小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下，观察小车在不同材料（毛巾、棉布、木板）的水平面上滑行的距离。
（1）同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度 。在下滑过程中，小车的 能转化为小车的动能；
（2）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢” ）；
（3）在步骤（2）的基础上进一步推理：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 运动，说明物体的运动 （选填“需要”或“不需要” ）力来维持；
（4）若水平面的材料相同，增加一个木块，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下，还可以探究小车的 （选填“动能与速度”或“动能与质量” ）的关系。
2．（2023·内蒙古呼和浩特）自古以来，就有很多人认为，力是维持物体运动的原因。后来，伽利略提出，物体的运动不需要力来维持。我们通过实验来研究：如图所示，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，保证小车到达水平面的速度相同，结果发现，随着小车受到的阻力减小，小车在水平面上滑行的距离变大。分析，思考，推理，得出正确结论：（1）如果小车静止，不受力，小车将保持静止状态；（2）如果小车运动，不受力，小车将保持匀速直线运动状态。进而思考得出：
（1）如果一个物体不受力，这个物体将保持 ；
（2）力 （选择“是”或“不是”）改变物体运动状态的原因；
（3）牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）由实验直接验证。
3．（2023·山东聊城）利用如图所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”。
（1）让小车从同一高度由静止滑下，目的是为了控制小车每次滑到水平面时的 相同；
（2）实验通过观察 （选填字母）来反映阻力对物体运动的影响；
A．小车滑行的距离 B．接触面的粗糙程度
（3）由实验可以知道，小车在 （选填“棉布”或“木板”）表面上运动时，速度减小得慢；
（4）下列对此实验的分析或推理正确的是 ；
A．实验中运动的小车会停下来，说明运动要靠力来维持
B．如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来
（5）实验完成后，同学们在一起讨论运动和力的关系，其中观点正确的是 。
A．物体受力，运动状态一定改变 B．物体不受力，一定会保持静止
C．物体运动，一定受到力的作用 D．物体运动状态改变，一定受力
4．（2023·湖北鄂州）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。
（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、丙的顺序实验时记录的内容见下表：
接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 23.2
棉布 较大 45.3
木板 小 97.5
同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，运动的小车将 ；
（3）上述实验除了用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和 法。
5．（2022·湖南株洲）在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，可供使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾、天平和小车。
（1）在上述器材中，不需要用到的器材有 。
（2）固定斜面，分别将小车从斜面上 （填“同一”或“不同”）高度由静止释放。
（3）如图描述了先后两次实验中所呈现的现象，根据实验现象可作出如下科学推理：若没有阻力，则运动的小车将在水平面上 （填“静止”或“匀速直线运动”）。伽利略运用“实验+科学推理”的方法，揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质。
（4）设实验中运动的小车在棉布上克服阻力做功为W1，在木板上克服阻力做功为W2，则W1 W2（填“大于”“等于”或“小于”）。
6．（2022·湖北武汉）某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
（1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面 滑下，目的是使小车进入水平面的初速度相同；
（2）由实验可以看出，运动的小车所受的阻力 ，向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果物体受到的阻力 ，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去；
（3）两次实验中，小车在水平面上最终都会静止下来，说明力可以改变物体的 。
7．（2022·四川内江）为探究“力与运动的关系”，设计了如图所示的斜面实验，让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验中，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的 相同；小车到达水平面的初始动能是由 势能转化而来的；
（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现：水平面阻力越小，小车滑行的距离就越 （选填“远”或“近”）；进一步推理得出：如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体将在水平面上做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。
8．（2022·浙江）小舟骑自行车时发现，猛踩脚踏板提升车速后，车子能滑行的距离比不踩时远，车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远。基于上述生活经验，小舟想影响物体运动的因素有哪些呢？他进行如下研究，装置如图。
【建立猜想】①……；②物体运动可能与阻力大小有关。
【设计方案】
方案一：在水平木板上不铺材料，让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。
方案二：在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料，让小车从斜面顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。
【交流反思】
（1）方案一的设计，小舟基于的猜想是 ；
（2）方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近，木板表面最远，由此现象可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。进一步推理可得，不受阻力的小车将 ；
（3）很多运动项目都需要助跑，如跳远、跳高、标枪等，目的是提高成绩，其原因是 。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)实验10 探究阻力对物体运动的影响
实验：探究阻力对物体运动的影响
【实验目的】阻力对运动的影响
【实验设计】
让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，如图所示，改变水平面表面的粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次将棉布去掉，只剩下木板，比较小车每次在水平面上滑行的距离。
【实验器材】小车、木板、毛巾、棉布
【进行实验与收集证据】
（1）在水平面上铺上毛巾，让小车从斜面上适当位置自由滑下，观察小车的运动距离并记录。
（2）撤去毛巾，在水平面上铺上棉布，让小车从斜面上相同位置自由滑下，观察小车的运动距离并记录。
（3）撤去棉布，在水平面上铺上木板，让小车从斜面上相同位置自由滑下，观察小车的运动距离并记录。
接触面 小车受到的阻力 小车运动的距离
毛巾表面
棉布表面
木板表面
【分析论证】
接触面 小车受到的阻力 小车运动的距离
毛巾表面 较大 较近
棉布表面 较小 较远
木板表面 最小 最远
对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。
（1）小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小的越慢。
（2）若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，就保持做匀速直线运动。
【实验结论】
（1）小车受到阻力越小，速度减小得越慢，小车运动距离越长。
（2）若物体不受阻力，速度将不会减小，就保持做匀速直线运动。
【交流讨论】
（1）水平面越光滑，小车运动的距离越远。
（2）水平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动速度减小得越慢。
（3）如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将以恒定的速度永远运动下去。
【实验技巧】
（1）控制变量法的运用：要探究阻力对物体运动的影响，就要控制小车在水平面上开始运动时的速度相同，改变小车受到的阻力，进行实验。
（2）转换法的运用：通过小车运动距离的远近来判断阻力对运动的影响。
（3）理想实验法的运用：
①一些物理现象，由于受实验条件限制，无法直接验证，需要先进行实验，再进行合理推理，才能得出结论，这种方法称为理想实验法，又叫实验推理法。
②探究阻力对运动的影响的实验运用了理想实验法；探究真空不能传声的实验也运用了理想实验法。
《探究阻力对物体运动的影响》常考问题：
（1）让小车分别从同一斜面的顶端由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车到达水平面时具有相同的速度。
（2）改变小车受到的阻力的方式：在水平桌面上铺粗糙程度不同的物体，如毛巾、棉布、木板等。
（3）实验中阻力大小的表现：平面越光滑，小车运动距离越远，表明小车受到的阻力越小。
（4）推论：在水平面上运动的小车，如果受到的阻力为零，它将做匀速直线运动。
（5）斜面的作用：使小车获得一定的速度。
（6）实验结论：表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车滑行得越远。
（7）研究方法：控制变量法、转化法、科学推理法。
①控制变量法：让小车从同一斜面同一高度处由静止滑下，保证小车到达斜面底端的速度相同。
②转换法：实验中时通过小车运动的距离来反映阻力对小车运动状态的影响。
③科学推理：小车受到阻力越小，运动的就越远，如果小车不受到无阻力作用，小车将永远运动下去，即做匀速直线运动。
（8）力不是维持物体状态的原因，力是改变物体运动状态的原因。
【典例1】
古希腊学者亚里士多德曾给出这样一个结论：物体的运动要靠力来维持。因为这个结论在地球上不能用实验来直接验证，直到一千多年后，才有伽俐略等人对他的结论表示怀疑，并用实验来间接说明。
【设计实验】如下图所示，让小车从斜面的同一高度由静止滑下，观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。
（1）实验时让小车从斜面的同一高度滑下。其目的是让小车在粗糙程度不同的平面上开始运动时获得相同的 。
（2）一般人的思维都局限在直接比较小车在不同平面上运动的距离不同，但科学家们却能发现，物体运动的平面越光滑，相同情况下物体受到的 越小，物体运动的距离越长，并由此推理出进一步的结论：运动的物体如果不受外力作用，它将 。
【得出结论】著名的牛顿第一定律就是在此基础上总结出来的。这个定律告诉我们：力不是 物体运动状态的原因，而是 物体运动状态的原因。
【交流评估】
（1）牛顿第一定律是在实验的基础上进行推理论证。以下研究问题的方法与此相同的是 （填字母）。
A．用刻度尺测量长度时，进行多次测量 B．探究声音能否在真空中传播
（2）同学们进行实验时，小车在粗糙程度不同的平面上运动时每次都滑出平面，无法比较物体运动距离的大小。在器材不变的情况下，请你为他们改进一下实验。你的做法是 。
【答案】速度 阻力 做匀速直线运动 维持 改变 B 减小斜面的坡度
【解析】 [1]同一小车从同一斜面同一位置由静止开始下滑的目的是使小车到达斜面时的初始速度相同。
[2][3]表面越光滑，小车所受到的摩擦力越小，进一步推想可知，当物体不受外力时，运动状态将不会改变，做匀速直线运动。
[4][5]根据牛顿第一定律可知，力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因。
[6]A. 测量长度时多次测量是为了求平均值以减小误差，故A不符合题意；
B. 真空闹铃实验中由于无法完全达到真空条件，是根据听到的闹铃声逐渐减小进一步推论得出的结论，则也使用了理想实验法，故B符合题意。
故选B。
[7]将斜面的坡度减小可以使小车到达斜面的初始速度减小，使滑动的距离变小。
【典例2】
【实验名称】探究阻力对物体运动的影响。
【实验器材】斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
【实验步骤】
A．如图甲所示，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
B．如图乙所示，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
C．如图丙所示，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题：
(1)以上操作中错误的一次是 （选填“A”“B”或“C”）。
(2)如图丁所示的是小车在不同水平面上运动时速度与时间的关系图像，其中表示小车在毛巾表面上运动的是图线 （选填“a”“b”或“c”）。
【分析与论证】
(3)根据实验结果可以得出：水平面越光滑，小车运动的路程越长，小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）。
(4)在光滑水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，请在图丁中画出此时小车的速度一时间图像 。
【交流反思】
(5)小车到达水平面后会继续向前运动，是因为小车具有惯性，小车最终停下来是因为受到 的作用。
(6)若在实验中，发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板，则改进的方法是 。
【答案】(1)B
(2)
(3)慢
(4)
(5)阻力
(6)降低小车下滑的高度
【解析】（1）在探究阻力对物体运动的影响实验中，要控制小车到达水平面时的初速度相同，应让小车从斜面同一高度由静止滑下，且改变的是水平面的粗糙程度。而步骤B中把棉布铺在斜面和木板上，这样不仅改变了水平面的粗糙程度，还改变了小车下滑过程中的受力情况，无法保证小车到达水平面时初速度相同，所以操作错误的一次是B。
（2）小车下滑到水平面时的速度相同，最终速度为0，因毛巾表面最粗糙，小车运动时受到的阻力最大，小车在 毛巾表面运动的距离最短，速度减小得最快，如图丁所示，其中表示小车毛巾面上运动的是图线c。
（3）由实验结果可知，水平面越光滑，小车运动的路程越长，这意味着小车受到的阻力越小，其速度减小得就越慢。
（4）在光滑水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，根据牛顿第一定律，小车将做匀速直线运动，其速度大小和方向都不改变，所以速度 - 时间图像是一条平行于时间轴的直线，如图所示：
（5）小车到达水平面后会继续向前运动，是因为小车具有惯性，要保持原来的运动状态。而小车最终停下来，是因为受到了阻力的作用，阻力改变了小车的运动状态。
（6）小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板，说明小车到达水平面时的初速度过大。为了让小车在木板上能正常完成实验，可降低小车下滑的高度，这样小车到达水平面时的初速度就会减小，从而不会冲出木板。
【训练1】
在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中：
(1)让同一小车从斜面的 高度由静止开始滑下，是为了保证小车到达平面时的 相同。
(2)让小车从斜面滑下后在不同水平表面运动，是为了使小车运动时 。
(3)在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是__________。
A．小车在水平面上所受阻力大小
B．阻力对小车运动的影响情况
C．小车到达斜面底端的速度大小
(4)若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答： （选填“需要”或“不需要”）。
(5)可观察到小车在 表面运动的距离最长，说明小车受到的阻力越 ，速度减小得越 。
(6)进一步推理可知：如果在水平面上不受阻力，小车将做 运动。
(7)上述探究实验中用到的科学研究方法有 和 。
【答案】(1)同一 速度
(2)受到的阻力不同
(3)B
(4)不需要
(5)木板 小 慢
(6)匀速直线
(7)控制变量法 科学推理法
【解析】（1）[1][2]根据控制变量法的思想，实验中，每次均让同一小车从斜面的同一高度由静止开始滑下，其目的是：使小车每一次在水平面上开始滑行时速度大小相同。
（2）让小车从斜面滑下后在不同水平表面运动，比如毛巾、棉布、木板等，不同表面的粗糙程度不同，对小车产生的摩擦力即阻力不同，所以目的是使小车运动时受到的阻力不同。
（3）在该实验中，改变小车在不同水平表面运动，也就是改变阻力大小，观察小车在水平面上运动的距离变化，通过这个距离变化来反映阻力对小车运动的影响情况；小车在水平面上所受阻力大小通过改变接触面粗糙程度直接改变，不是通过运动距离反映；小车到达斜面底端的速度大小是通过控制从同一高度下滑保证相同，不是由运动距离反映。所以“小车在水平面上运动的距离”反映的是阻力对小车运动的影响情况，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
（4）若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，不需要重做本实验以获取可靠的证据。因为从毛巾到棉布再到木板，小车滑行距离是逐渐增大的，已经能说明在阻力越小的表面，小车滑行距离越远的趋势，木板表面滑出右端不影响整体趋势的判断。
（5）[1][2][3]在实验中，木板表面相对最光滑，对小车的阻力最小，可观察到小车在木板表面运动的距离最长，这说明小车受到的阻力越小，其速度减小得就越慢。
（6）根据实验中阻力越小，其速度减小得就越慢，小车滑行距离越远，进一步推理可知：如果在水平面上不受阻力，小车速度不会减小，那么小车将一直保持原来的速度做匀速直线运动。
（7）[1][2]在这个探究实验中，控制小车从同一斜面同一高度下滑，保证到达平面时速度相同，研究阻力对小车运动的影响，用到了控制变量法；同时根据实验现象，在实验基础上进一步推理得出不受阻力时小车的运动状态，用到了科学推理法。
【训练2】
【探究名称】探究阻力对物体运动的影响
【问题】小明发现自行车骑行过程中，停止蹬踏后还能继续向前滑行一段路程，但是不同情况下滑行的距离不相同，为此他设计了如下实验，探究阻力对物体运动的影响。
【证据】
(1)如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面某一位置由 滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
(2)如图乙，取下毛巾，将棉布铺在木板上，让小车从斜面上与（1）中 （选填“相同”或“不同”）的位置滑下，这是为了保证小车到达水平面时的 相同。
(3)如图丙，取下棉布，让小车从斜面上滑下后直接在木板上滑动，观察小车在水平面上通过的距离。
【解释】分析实验现象可知，水平面越光滑，小车滑行时受到的阻力越 ，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）。
【交流】
(4)让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的力 ，作用效果相互抵消，只考虑水平方向上的阻力。
(5)小车到达水平面后仍能继续运动，是因为小车具有 。小车最终停下来是因为受到 的作用，这说明力是 物体运动状态的原因。
(6)第二次实验，小车在棉布表面运动，刚好滑到了木板最右端，接下来改在木板上实验，你的改进方法是 。
【答案】(1)静止
(2)相同 速度
(3)小 慢
(4)平衡
(5)惯性 摩擦力 改变
(6)增加木板的长度
【解析】（1）将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面某一位置由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
（2）[1][2]实验中，为使小车到达水平面时具有相同的初速度，应让小车从斜面的同一高度即相同位置由静止滑下。
（3）[1][2]由上述实验分析可得，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车 运动得越远；速度减小越慢，假如表面绝对光滑，则小车不受摩擦阻力作用，小车将永远不停地运动下去。
（4）[1][2]小车在水平面上运动，竖直方向处于平衡状态，则重力和支持力为一对平衡力，作用效果可以相互抵消，相当于竖直方向上不受力。
（5）一切物体均具有惯性，小车到达水平面后仍能继续运动，是因为小车具有惯性，小车最终停下来是因为受到摩擦力的作用，这说明力是改变物体运动状态的原因。
（6）即使小车滑出了木板，也能说明小车受到的阻力越小，运动的距离越远，速度减小的越慢，若要改进则可以增加木板的长度。
【训练3】
小华在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去吗？他用下图所示的装置来探究他的猜想。
(1)在实验过程中，小华让同一小车从斜面上同一位置由静止开始下滑，这样做是为了让小车到达斜面底端时的 相同。
(2)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 。
(3)如上图所示，通过观察小车在不同水平面上的运动情况，可以发现：同样条件下，水平面对小车的阻力越小，它前进得越 。这同时说明了物体的运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。
(4)小华在实验中发现小车仅在木板上滑行时滑出了最右端，是否需要重做本次实验以获取可靠的证据？答： （选填“需要”或“不需要”）。
【答案】(1)速度
(2)惯性
(3)远 不需要
(4)不需要
【解析】（1）实验中需控制小车到达水平面的速度相同，每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的速度。
（2）小车到达水平面具有一定的速度，还能继续向前运动，是由于小车具有惯性，保持原来的运动状态。
（3）[1][2]分析三次实验可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的越远。推理可知：如果水平冰面绝对光滑，小车不受阻力作用，即小车在水平方向不受力，小车将以恒定不变的速度永远匀速运动下去，这同时说明了物体的运动不需要力来维持。
（4）实验中，通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况，三次实验小车运动的距离不同，可以说明阻力对小车运动的影响，不需重新实验。
【训练4】
如图所示，在“探究运动与力的关系”的实验中，让小车从斜面同一高度由静止滑下，观察和比较小车在不同表面滑行的距离。
(1)实验时，将毛巾和棉布铺在 （选填“斜面”“水平木板”或“斜面和水平木板”）上。
(2)本实验中，“小车在水平面上滑行的距离”反映的是 （填字母）。此处运用了 法。
A．小车在水平面上所受阻力的大小
B．阻力对小车运动的影响情况
(3)若实验时小车仅在木板表面上滑行时滑出了木板右端，则 （选填“需要”或“不需要”）重做本实验以获取可靠的证据。
(4)从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，运动的小车将在水平面上 。这说明力是 （选填“改变”或“维持”）物体运动状态的原因。
【答案】(1)水平木板
(2)B 转换
(3)不需要
(4)做匀速直线运动 改变
【解析】（1）实验中，要控制小车进入水平面的速度相同，应使小车从相同斜面的相同高度自由滑下，所以不能将毛巾和棉布铺在斜面上；实验中，要研究不同的阻力对小车运动的影响，所以，要把毛巾和棉布铺在水平木板上来改变小车在水平面上受到的阻力大小。
（2）[1][2]小车下滑到水平面的速度相同，小车通过的距离越长，说明阻力对运动的影响越大，故在本实验中，“小车在水平面上滑行的距离”反映的是阻力对小车运动的影响情况，采用了转换法。
故选B。
（3）若实验时小车仅在木板表面上滑行时滑出了木板右端，说明在木板表面上通过的距离最大，则不需要重做本实验以获取可靠的证据。
（4）[1][2]木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，运动的小车的速度不会变小，将在水平面上做匀速直线运动，物体的运动不需要力去维持，这说明力是改变物体运动状态的原因。
【训练5】
在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。
接触面 毛巾 棉布 木板
小车受到的阻力大小 大 较大 小
小车运动的距离s/cm 18.30 26.83 32.50
(1)实验时要固定斜面，每次实验均让小车从斜面顶端静止释放，目的是： ；
(2)如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答： （选填“需要”或“不需要”）
(3)在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是________；
A．小车在水平面上所受阻力大小
B．阻力对小车运动的影响情况
C．A、B选项均正确
(4)由实验推理：如果水平面光滑，小车运动时不受阻力作用，它将在水平面上 ；
(5)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 （选填“能”或“不能”）用实验直接验证。
【答案】(1)使小车到达水平面时的速度相同
(2)不需要
(3)B
(4)做匀速直线运动
(5)不能
【解析】（1）为完成“阻力对物体运动的影响”的实验，应采用控制变量的思想，即保持小车到达水平面时的速度相同；因此让小车从斜面相同高度由静止下滑，这样当小车到达水平面时，小车的速度相等。
（2）若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，说明小车在木板上通过的距离最长，小车受到阻力最小，不需要重做本实验以获取可靠的证据。
（3）本实验中，在压力不变时，小车在水平表面受到阻力的大小由接触面的粗糙程度决定，通过观察小车在水平面上运动的距离来反映阻力对小车运动的影响情况，这叫转换法，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
（4）由表格数据可知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车速度变化的越慢，小车运动的距离越远，因此可以推理，如果水平面光滑，小车运动时不受阻力作用，小车的速度将不再变化，一直做匀速直线运动。
（5）牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。因实验中物体不可能完全不受力的作用，因此不可能直接得到该结论。牛顿第一定律是在实验的基础上推理出来的。
【训练6】
某校物理兴趣小组的同学对“阻力对物体运动的影响”问题进行了如下探究：
【设计并进行实验】
(1)实验中让小车分别从同一斜面的顶端由静止自由下滑，这样做的目的是： ；
(2)本实验是通过 来体现阻力对物体运动的影响的，这说明了力的作用效果与 有关；
(3)依次将毛巾、棉布铺在木板上，探究小车在三种平面上的运动情况。若实验中发现小车直接冲出了棉布的末端，在仅有目前的实验器材的基础上，他们应该采取 （选填“增大”或“减小”）斜面的倾斜程度的方法来完成整个实验探究过程。
【分析论证】根据实验现象得出相关结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，其运动的距离就越远；若水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车将保持 。这种研究方法叫 ；
【交流与反思】通过探究实验可以得出：当物体受到的阻力为零时，物体的速度将不会发生改变。为此，小强同学认为：若物体的速度不发生改变，物体受到的阻力肯定为零。请你用举例的方法对他的观点进行评价： 。
【答案】(1)使小车到达水平面时具有相同的速度
(2)小车在水平面上运动的距离 力的大小
(3)减小 匀速直线运动 科学推理法 见详解
【解析】（1）小车在水平面上运动的距离与初始速度有关，实验中让小车分别从同一斜面的顶端由静止自由下滑，这样做的目的是使小车到达水平面时具有相同的速度。
（2）[1][2]本实验中不同表面阻力大小不同，小车在上面运动的距离不同，为探究阻力对物体的运动的影响，可以通过小车在水平面上运动的距离来体现阻力对物体运动的影响的，运用了转换法，同等条件下，阻力越大，运动的距离越小，这说明了力的作用效果与力的大小有关。
（3）[1]小车到水平面的速度与小车的高度有关，如果小车从同一位置由静止释放，则可以通过减小斜面的倾斜程度的方法来减小小车的高度，从而减小小车到达水平面的速度，避免小车直接冲出了棉布的末端。
[2][3]根据实验现象，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，其运动的距离就越远，速度变化越小；若水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车的速度将保持不变，即小车将保持匀速直线运动。现实生活中绝对光滑是不存在的，结论是在现有实验现象的基础上推理得出的，这种研究方法叫科学推理法。
[4]小强的观点不正确。比如，水平方向推车，车未动，车的运动状态没有改变，但车受到的阻力不为零。
【训练7】
探究阻力对物体运动的影响：
(1)如上图所示，实验时每次均让小车从斜面 （选填“同一”或“不同”）位置由静止滑下的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时 大小相等；
(2)实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变 来实现的；
(3)根据实验现象，可得出结论：小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越 （选填“远”或“近”），速度减小得越 （选填“快”或“慢”）；
(4)可推理得出：在水平面上运动的小车，如果受到的阻力为零，它将做 运动；
(5)通过本实验推理可知______（选填“A”或“B”）观点是正确的。
A．力是维持物体运动的原因 B．物体的运动不需要力来维持
【答案】(1)同一 速度
(2)水平面的粗糙程度
(3)远 慢
(4)匀速直线
(5)B
【解析】（1）[1][2]为了使小车运动到斜面底端时的速度相等，每次均让小车从同一斜面顶端由静止滑下。
（2）该实验中，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是改变小车所受阻力大小，从而探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布表面再到木板表面，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小。
（3）[1][2]由图可知，由毛巾表面到棉布表面再到木板表面，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力越小，小车在水平面上运动的距离越远，说明接触面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，速度减小得越慢。
（4）接触面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，速度减小得越慢，推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力变为零，速度将不再减小，做匀速直线运动。
（5）由以上分析可知，当阻力为零时，小车做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持，受到阻力，小车才会停下来，说明力是改变物体运动状态的原因。故选B。
【训练8】
如图所示，小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下，观察小车在不同材料（毛巾、棉布、木板）的水平面上滑行的距离。
(1)每次都让小车从同一个斜面的同一高度位置由 开始滑下，目的是让小车到达水平面的初速度 ；
(2)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的阻力越 （选填“大”或“小”），速度减小得越 （选填“快”或“慢”）；
(3)在此实验的基础上进行科学的推理，可以得到牛顿第一定律，内容是： 。
【答案】(1)静止 相同
(2)小 慢
(3)见解析
【解析】（1）[1][2]实验中，为了使小车到达水平面的速度相同，需要让同一小车从同一斜面，同一高度由静止滑下。
（2）[1][2][3]实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离最远，说明水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。
（3）在实验的基础上进行合理的推理，可知：物体运动不受外力时它将做匀速直线运动；即物体的运动不需要力来维持。可以得到牛顿第一定律：一切物体在不受外力时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
【训练9】
关于“阻力对物体运动的影响”这一问题，某学习小组进行了如下探究实验：依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑，观察小车在水平面上滑行的最大距离，三种情况下的运动如图1所示。
(1)三次实验需使小车从斜面的同一高度滑下，这是为了使小车运动到水平面上时的 相同；实验中发现小车受到的阻力越小，它前进的距离就 （选填“越长”或“越短”）；
(2)牛顿第一定律 （选填“是”或“不是”）直接由实验得出的．其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法；
(3)一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹，图2给出了几种炸弹落下后与飞机的位置关系。请你认真分析后作答：
①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为图 ；
②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为图 。
【答案】(1)速度 越长
(2)不是
(3)乙 甲
【解析】（1）[1]实验中使小车在同一高度自由下滑，小车运动到斜面底端的速度相同，因此是为了使小车在水平面上获得相同的速度。
[2]据图可知，小车受到的阻力越小，它的速度减小越慢，前进的距离就越长。
（2）生活中，不受力的物体时不存在的，牛顿第一定律不是直接由实验得出的，是在实验的基础上推理得出的。
（3）[1]不计空气对炸弹的阻力，炸弹落下后，炸弹由于惯性，在水平方向与飞机的速度相同，则炸弹与飞机的位置关系为乙图。
[2]实际上，由于空气阻力的存在，炸弹在水平方向速度越来越慢，与飞机的位置关系为甲图。
【训练10】
在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车从斜面的同一高度由静止滑下，观察小车滑行的距离，如图所示。
(1)实验中让小车从斜面的同一高度由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的 相等；
(2)实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变 来实现的；
(3)根据实验现象，可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越 （选填“大”或“小”），在水平面上运动的距离越 （选填“远”或“近”）；
(4)进一步推理：如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将保持 状态；
(5)本实验中主要用到的科学研究方法有 （写一种即可）。
【答案】(1)速度
(2)水平面的粗糙程度
(3)小 远
(4)匀速直线运动
(5)控制变量法
【解析】（1）由控制变量法，实验中让小车从斜面的同一高度由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的速度相等。
（2）在压力相同时，接触面粗糙程度不同，物体受到的摩擦力不同，实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变接触面（水平面）的粗糙程度来实现的。
（3）[1][2]木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，小车在木板表面上通过的距离最长，速度减小得最慢，根据实验现象，可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越远。
（4）进一步推理：如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它的速度不会变小，将保持匀速直线运动状态。
（5）由（1）分析可知，本实验用到的科学研究方法是控制变量法；由（3）分析可知，小车受到的阻力不易于用肉眼直接判断，可通过小车在水平面滑行的距离来判断，小车滑行的越远，说明小车受到的阻力越小，这是转换法的应用。
1．（2023·辽宁鞍山）小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下，观察小车在不同材料（毛巾、棉布、木板）的水平面上滑行的距离。
（1）同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度 。在下滑过程中，小车的 能转化为小车的动能；
（2）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或“慢” ）；
（3）在步骤（2）的基础上进一步推理：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做 运动，说明物体的运动 （选填“需要”或“不需要” ）力来维持；
（4）若水平面的材料相同，增加一个木块，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下，还可以探究小车的 （选填“动能与速度”或“动能与质量” ）的关系。
【答案】相同 重力势 慢 匀速直线 不需要 动能与速度
【解析】（1）[1][2]根据控制变量法，为了使小车到达水平面的速度相同，需要让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下；在下滑过程中，小车的高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为小车的动能。
（2）[3]实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，毛巾表面比较粗糙，在木板表面滑行的距离最远，木板表面比较光滑，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。
（3）[4][5]如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，小车的速度不会变小，它将做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持。
（4）[6]小车的质量不变，若水平面的材料相同，增加一个木块，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下，小车下滑到水平面的速度不同，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小车达水平面时动能的大小，故还可以探究小车的动能与速度的关系。
2．（2023·内蒙古呼和浩特）自古以来，就有很多人认为，力是维持物体运动的原因。后来，伽利略提出，物体的运动不需要力来维持。我们通过实验来研究：如图所示，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，保证小车到达水平面的速度相同，结果发现，随着小车受到的阻力减小，小车在水平面上滑行的距离变大。分析，思考，推理，得出正确结论：（1）如果小车静止，不受力，小车将保持静止状态；（2）如果小车运动，不受力，小车将保持匀速直线运动状态。进而思考得出：
（1）如果一个物体不受力，这个物体将保持 ；
（2）力 （选择“是”或“不是”）改变物体运动状态的原因；
（3）牛顿第一定律 （选填“能”或“不能”）由实验直接验证。
【答案】静止状态或匀速直线运动状态 是 不能
【解析】（1）[1]由题意可知，如果一个物体不受力时，原来静止的物体将保持静止状态；原来运动的物体将永远做匀速直线运动，速度的大小和方向都不改变，故这个物体将保持静止状态或匀速直线运动状态。
（2）[2]由实验现象可知，在其它条件不变的情况下，小车受到的阻力越小，小车在水平面上滑行的距离越远；受到的阻力越大，其滑行的距离越近，根据推理，如果小车受到的阻力为0，则小车做匀速直线运动，说明力是改变物体运动状态的原因。
（3）[3]牛顿第一定律是在实验的基础上进一步分析、推理、概括出来的科学结论，而不是直接通过实验得出的，所以不能由实验直接验证。
3．（2023·山东聊城）利用如图所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”。
（1）让小车从同一高度由静止滑下，目的是为了控制小车每次滑到水平面时的 相同；
（2）实验通过观察 （选填字母）来反映阻力对物体运动的影响；
A．小车滑行的距离 B．接触面的粗糙程度
（3）由实验可以知道，小车在 （选填“棉布”或“木板”）表面上运动时，速度减小得慢；
（4）下列对此实验的分析或推理正确的是 ；
A．实验中运动的小车会停下来，说明运动要靠力来维持
B．如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来
（5）实验完成后，同学们在一起讨论运动和力的关系，其中观点正确的是 。
A．物体受力，运动状态一定改变 B．物体不受力，一定会保持静止
C．物体运动，一定受到力的作用 D．物体运动状态改变，一定受力
【答案】速度 A 木板 B D
【解析】（1）[1]根据控制变量法，为了使小车到达水平面的速度相同，需要将小车从斜面的同一高度滑下。
（2）[2]实验中通过观察小车滑行的距离来反映阻力对物体运动的影响，小车滑行的距离越长，说明阻力越小，故选A。
（3）[3]表面越光滑，小车速度减小的越慢，木板比棉布光滑，小车在木板上运动时，速度减小的慢。
（4）[4]A．实验中运动的小车会停下来，因为小车受到阻力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因，故A错误；
B．表面越光滑，小车速度减小的越慢，推理：如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来，故B正确。
故选B。
（5）[5]A．物体受力平衡时，可以保持静止状态或匀速直线运动状态，故A错误；
B．根据牛顿第一定律，物体不受力，会保持静止或匀速直线运动，不一定静止，故B错误；
C．根据牛顿第一定律，物体不受力的作用，也可以做匀速直线运动，故C错误；
D．力是改变物体运动状态的原因，物体运动状态改变，一定受到力的作用，故D正确。
故选D。
4．（2023·湖北鄂州）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。
（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、丙的顺序实验时记录的内容见下表：
接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm
毛巾 大 23.2
棉布 较大 45.3
木板 小 97.5
同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，运动的小车将 ；
（3）上述实验除了用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和 法。
【答案】速度 做匀速直线运动 转换
【解析】（1）[1]探究阻力对物体运动的影响实验时，应控制速度相同，改变接触面粗糙程度，所以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速度相同。
（2）[2]通过实验发现，在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远，所以可以进一步推理，小车在不受阻力作用时，将保持原来的运动状态，做匀速直线运动。
（3）[3]实验中通过改变接触面的材料来改变小车受到的阻力大小，所以还运用了转换法。
5．（2022·湖南株洲）在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，可供使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾、天平和小车。
（1）在上述器材中，不需要用到的器材有 。
（2）固定斜面，分别将小车从斜面上 （填“同一”或“不同”）高度由静止释放。
（3）如图描述了先后两次实验中所呈现的现象，根据实验现象可作出如下科学推理：若没有阻力，则运动的小车将在水平面上 （填“静止”或“匀速直线运动”）。伽利略运用“实验+科学推理”的方法，揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质。
（4）设实验中运动的小车在棉布上克服阻力做功为W1，在木板上克服阻力做功为W2，则W1 W2（填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】天平 同一 匀速直线运动 等于
【解析】（1）[1]本实验通过比较小车在水平面上运动的距离的大小来比较阻力对物体运动的影响，不需要测量物体的质量，所以天平不需要。
（2）[2]要研究小车在水平面上滑行的距离，必须控制小车的初速度相同，即让小车从斜面的同一高度滑下。
（3）[3]由图可知，小车在棉布表面上滑行的距离较近，在水平木板表面滑行的距离较远，说明小车受到的阻力越小，运动的距离越远，进一步推理可得：若没有阻力，运动小车的运动状态不变，即做匀速直线运动。
（4）[4]因小车达到水平面时初速度相同，则小车最初的动能相同，最终速度为，小车的动能全部转化为内能，减小的动能等于克服阻力做的功，所以，小车在棉布上克服阻力做功和在木板上克服阻力做功相等，即
6．（2022·湖北武汉）某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
（1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面 滑下，目的是使小车进入水平面的初速度相同；
（2）由实验可以看出，运动的小车所受的阻力 ，向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果物体受到的阻力 ，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去；
（3）两次实验中，小车在水平面上最终都会静止下来，说明力可以改变物体的 。
【答案】顶端由静止 越小 为零 运动状态
【解析】（1）[1]两次实验中让同一辆小车从同一斜面顶端（或同一高度）静止滑下，控制小车开始时的重力势能相同，目的是使小车进入水平面的初速度相同。
（2）[2]根据实验现象分析可知，运动的小车所受的阻力越小，速度减小的越慢，向前滑行的距离变大。
[3]如果物体受到的阻力为零，直线运动的物体速度不再变化，运动状态就不会改变，小车将做匀速直线运动。
（3）[4]两次实验中，小车在水平面上最终都会因为受摩擦力的作用而停下来，说明力可以改变物体的运动状态。
7．（2022·四川内江）为探究“力与运动的关系”，设计了如图所示的斜面实验，让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验中，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的 相同；小车到达水平面的初始动能是由 势能转化而来的；
（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现：水平面阻力越小，小车滑行的距离就越 （选填“远”或“近”）；进一步推理得出：如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体将在水平面上做 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。
【答案】速度 重力 远 匀速
【解析】（1）[1][2]高度不同，小车的起始的速度不同，到达水平面时速度不同，故让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的速度相同；小车到达水平面时，高度降低，重力势能减小，动能增大，故重力势能转化为小车的动能。
（2）[3][4]如图所示，接触面越来越光滑，阻力越来越小，小车滑行的距离也越来越远；如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，小车的速度将不会减小，将保持原来的速度一直做匀速直线运动。
8．（2022·浙江）小舟骑自行车时发现，猛踩脚踏板提升车速后，车子能滑行的距离比不踩时远，车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远。基于上述生活经验，小舟想影响物体运动的因素有哪些呢？他进行如下研究，装置如图。
【建立猜想】①……；②物体运动可能与阻力大小有关。
【设计方案】
方案一：在水平木板上不铺材料，让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。
方案二：在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料，让小车从斜面顶端由静止开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离。
【交流反思】
（1）方案一的设计，小舟基于的猜想是 ；
（2）方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近，木板表面最远，由此现象可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。进一步推理可得，不受阻力的小车将 ；
（3）很多运动项目都需要助跑，如跳远、跳高、标枪等，目的是提高成绩，其原因是 。
【答案】物体运动可能与速度大小有关 做匀速直线运动 见解析
【解析】（1）[1]方案一中，在水平木板上不铺材料，接触面不变，让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，则小车到达斜面底端的速度不同，小车在水平面上滑行的距离可能不同，所以方案一的设计小舟基于的猜想是物体运动可能与速度大小有关。
（2）[2]方案二中，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，滑行的距离越远。据此推理，当不受阻力的时候，小车不再减小速度，小车将一直匀速直线运动下去。
（3）[3]助跑可以获得较大的初始速度，由于惯性，运动员或标枪等会保持原来的运动状态，可以运动到更远的位置。
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