10. 在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,小明在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图1所示,观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。

(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车滑到水平面时的速度大小
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最短;在棉布表面滑行的距离较长;在木板表面滑行的距离最长。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越
(3)此实验说明了力不是
(4)牛顿在伽利略等人的研究基础上,总结概括出牛顿第一定律。牛顿第一定律
(5)通过上面的探究后,小明再思考如下的问题:如图2所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将

(6)小红将无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的,后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球($m_1>m_2>m_3$),把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后,它会沿轨道一直运动到末端,离开轨道后,球会在空中继续飞行,最后掉到水平地面上。(忽略空气阻力)

小组之间交流时小明猜想:
猜想一:金属球的质量越大,它在空中运动的水平距离$s$就越大。
猜想二:球静止释放时的高度越高,它在空中运动的水平距离$s$就越大。
设计实验(可自选测量器材),验证猜想一是否正确。
①写出实验步骤;(可图文结合)
②写出判断猜想是否正确的依据。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是使小车滑到水平面时的速度大小
相等
(填“相等”或“不相等”)。(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最短;在棉布表面滑行的距离较长;在木板表面滑行的距离最长。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越
慢
(填“快”或“慢”),运动的距离越长
(填“长”或“短”)。(3)此实验说明了力不是
维持
物体运动状态的原因,而是改变
物体运动状态的原因。(4)牛顿在伽利略等人的研究基础上,总结概括出牛顿第一定律。牛顿第一定律
不能
(填“能”或“不能”)由实验直接证明。(5)通过上面的探究后,小明再思考如下的问题:如图2所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将
静止
(填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”)。(6)小红将无摩擦的轨道装置固定在水平桌面上。轨道前半部分是弧形的,后半部分是水平的。装置配套有三个质量不同、体积相同的金属球($m_1>m_2>m_3$),把一个金属球从轨道上方某处由静止释放后,它会沿轨道一直运动到末端,离开轨道后,球会在空中继续飞行,最后掉到水平地面上。(忽略空气阻力)
小组之间交流时小明猜想:
猜想一:金属球的质量越大,它在空中运动的水平距离$s$就越大。
猜想二:球静止释放时的高度越高,它在空中运动的水平距离$s$就越大。
设计实验(可自选测量器材),验证猜想一是否正确。
①写出实验步骤;(可图文结合)
②写出判断猜想是否正确的依据。
答案
10.(1)相等 (2)慢 长 (3)维持 改变 (4)不能 (5)静止 (6)见解析
[(1)小车从同一斜面上由静止滑下时的高度越大,进入水平面时的速度越大,让小车每次从同一斜面的相同高度由静止滑下,是为了使小车进入水平面时具有相同的初速度。
(2)由题意知,小车在毛巾表面滑行的距离最短,在棉布表面滑行的距离较长,在木板表面滑行的距离最长,由毛巾表面到棉布表面再到木板表面,水平面越来越光滑,小车受到的阻力越来越小,则小车的速度减小得越来越慢,运动的距离越来越远。
(3)由上述实验可知,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动距离越远。如果不受阻力时,速度将不再变化,将保持原来的状态一直运动下去。因此说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。
(4)牛顿第一定律的内容是一切物体总保持静止状态或匀速运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止;不受力的物体是不存在的,所以牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不能用实验直接证明。
(5)当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,此时小球的瞬时速度为零,若摆球所受的力忽然全部消失,根据牛顿第一定律可知,摆球将保持静止状态不变。
(6)①实验步骤:让质量为$m_1$的金属球从轨道装置某一高度由静止释放,用卷尺测出金属球离开轨道末端到刚接触地面之间运动的水平距离$s_1$,再换用质量为$m_2$、$m_3$的金属球从轨道装置同一高度由静止释放,用卷尺测出金属球离开轨道末端到刚接触地面之间运动的水平距离$s_2$、$s_3$;
②判断依据:若$s_1>s_2>s_3$,则猜想一正确,否则不正确。]
[(1)小车从同一斜面上由静止滑下时的高度越大,进入水平面时的速度越大,让小车每次从同一斜面的相同高度由静止滑下,是为了使小车进入水平面时具有相同的初速度。
(2)由题意知,小车在毛巾表面滑行的距离最短,在棉布表面滑行的距离较长,在木板表面滑行的距离最长,由毛巾表面到棉布表面再到木板表面,水平面越来越光滑,小车受到的阻力越来越小,则小车的速度减小得越来越慢,运动的距离越来越远。
(3)由上述实验可知,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动距离越远。如果不受阻力时,速度将不再变化,将保持原来的状态一直运动下去。因此说明力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。
(4)牛顿第一定律的内容是一切物体总保持静止状态或匀速运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止;不受力的物体是不存在的,所以牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不能用实验直接证明。
(5)当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,此时小球的瞬时速度为零,若摆球所受的力忽然全部消失,根据牛顿第一定律可知,摆球将保持静止状态不变。
(6)①实验步骤:让质量为$m_1$的金属球从轨道装置某一高度由静止释放,用卷尺测出金属球离开轨道末端到刚接触地面之间运动的水平距离$s_1$,再换用质量为$m_2$、$m_3$的金属球从轨道装置同一高度由静止释放,用卷尺测出金属球离开轨道末端到刚接触地面之间运动的水平距离$s_2$、$s_3$;
②判断依据:若$s_1>s_2>s_3$,则猜想一正确,否则不正确。]
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