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1 [2024 四川广元模拟,中]如图所示,小明在探究阻力对物体运动的影响的实验中,让同一小车先后三次从同一斜面的同一高度处由静止滑下,在与斜面相接的水平面上运动。通过铺设不同的材料,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上运动的距离。下表是他记录的实验数据。
(1)第3次实验中,小车在水平玻璃板上停止的位置如图所示,请你帮小明读出小车在玻璃板上运动的距离并填在表中相应横线上。
(2)小明根据实验数据进行推测:若小车在绝对光滑的水平面上运动,即水平方向上不受阻力的作用,且水平面足够长,则小车将一直做
(3)历史上,牛顿就是以该实验为基础并总结前人的经验概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律
(4)小明的同学小刚在实验室用相同的器材进行该实验,结果发现小车直接冲出棉布末端,为完成整个实验,可采取的办法有
A.换用三种粗糙程度比棉布更大的不同材料铺在水平面上进行实验
B.降低小车由静止下滑的高度
C.增大小车由静止下滑的高度
(1)第3次实验中,小车在水平玻璃板上停止的位置如图所示,请你帮小明读出小车在玻璃板上运动的距离并填在表中相应横线上。
(2)小明根据实验数据进行推测:若小车在绝对光滑的水平面上运动,即水平方向上不受阻力的作用,且水平面足够长,则小车将一直做
匀速直线
运动。(3)历史上,牛顿就是以该实验为基础并总结前人的经验概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律
不可以
(填“可以”或“不可以”)通过实验直接验证。(4)小明的同学小刚在实验室用相同的器材进行该实验,结果发现小车直接冲出棉布末端,为完成整个实验,可采取的办法有
AB
(多选)。A.换用三种粗糙程度比棉布更大的不同材料铺在水平面上进行实验
B.降低小车由静止下滑的高度
C.增大小车由静止下滑的高度
答案
(1)64.30 (2)匀速直线 (3)不可以
(4)AB 【解析】(1)图中刻度尺的分度值为
1 mm,则小车运动的距离为 64. 30 cm。
(2)由实验现象可知,水平面越光滑,小车受到
的阻力越小,小车运动的距离越远,因此如
果小车在水平方向上不受阻力作用,且水平
面足够长,则小车将一直做匀速直线运动。
(3)牛顿第一定律是在实验的基础上,经过科
学推理得出的,不能通过实验直接验证。
(4)为了帮助小刚完成实验,我们可以减小小车到达水平面时的速度或者增大阻力使小车更早停止运动。换用三种粗糙程度比棉布更大的不同材料铺在水平面上进行实验,增大了阻力,故A符合题意;降低小车由静止下滑的高度,可以减小小车到达水平面时的速度,故B符合题意,C不符合题意。故选AB。
(4)AB 【解析】(1)图中刻度尺的分度值为
1 mm,则小车运动的距离为 64. 30 cm。
(2)由实验现象可知,水平面越光滑,小车受到
的阻力越小,小车运动的距离越远,因此如
果小车在水平方向上不受阻力作用,且水平
面足够长,则小车将一直做匀速直线运动。
(3)牛顿第一定律是在实验的基础上,经过科
学推理得出的,不能通过实验直接验证。
(4)为了帮助小刚完成实验,我们可以减小小车到达水平面时的速度或者增大阻力使小车更早停止运动。换用三种粗糙程度比棉布更大的不同材料铺在水平面上进行实验,增大了阻力,故A符合题意;降低小车由静止下滑的高度,可以减小小车到达水平面时的速度,故B符合题意,C不符合题意。故选AB。
解析
【分析】
我们逐问梳理解题思路：
1. 第一问是刻度尺读数，首先先确定刻度尺的分度值，本题分度值是1mm，读数时要估读到分度值的下一位，直接读取小车在玻璃板上运动的距离即可。
2. 第二问是实验推理：从实验规律能看到，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动的距离就越远，速度减小得越慢，那么如果水平方向完全没有阻力，小车的速度就不会减小，会一直保持原来的速度运动下去。
3. 第三问考察牛顿第一定律的特点：现实环境里不存在完全不受力的物体，没办法直接通过真实实验得到完全不受力的运动状态，只能在实验基础上推理得到。
4. 第四问是实验故障调整：小车直接冲出棉布末端，说明小车到达水平面时的初速度太大，或者水平面的阻力太小，我们可以从两个方向调整：一是减小小车到达水平面的初速度，二是增大水平面的阻力，对应选项逐一判断即可。
【解析】
(1) 图中刻度尺的分度值为1mm，读数时需估读到0.1mm，以cm为单位时保留两位小数，读出小车在玻璃板上运动的距离为64.30cm。
(2) 实验现象表明：水平面粗糙程度越低，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢。由此推测，若小车水平方向不受任何阻力，且水平面足够长，小车的运动速度将不会发生变化，一直做匀速直线运动。
(3) 牛顿第一定律是在大量真实实验的基础上，通过进一步的科学推理概括得到的，现实中不存在完全不受外力作用的物体，因此无法通过实验直接验证。
(4) 小车冲出棉布末端，说明小车在水平面上运动的距离过大，可通过两种方式调整：①增大水平面的阻力：换用粗糙程度比棉布更大的材料，能让小车更快停下，A符合要求；②减小小车到达水平面的初速度：降低小车从斜面静止下滑的高度，小车滑到水平面的初速度会变小，运动距离缩短，B符合要求；若增大小车下滑高度，初速度会更大，小车会冲出更远，C不符合要求。因此选AB。
【答案】
(1)64.30 (2)匀速直线 (3)不可以 (4)AB
【知识点】
刻度尺读数；阻力对运动的影响；牛顿第一定律
【点评】
本题是探究阻力对物体运动影响的经典实验题，覆盖了基本测量读数、实验推理、定律本质理解、实验故障优化多个考点，既考察基础操作能力，也考察科学推理的物理思维，属于中等难度的常规实验题型，适合巩固运动和力的相关实验知识点。
【难度系数】
0.7
我们逐问梳理解题思路：
1. 第一问是刻度尺读数，首先先确定刻度尺的分度值，本题分度值是1mm，读数时要估读到分度值的下一位，直接读取小车在玻璃板上运动的距离即可。
2. 第二问是实验推理：从实验规律能看到，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动的距离就越远，速度减小得越慢，那么如果水平方向完全没有阻力，小车的速度就不会减小，会一直保持原来的速度运动下去。
3. 第三问考察牛顿第一定律的特点：现实环境里不存在完全不受力的物体，没办法直接通过真实实验得到完全不受力的运动状态，只能在实验基础上推理得到。
4. 第四问是实验故障调整：小车直接冲出棉布末端，说明小车到达水平面时的初速度太大，或者水平面的阻力太小，我们可以从两个方向调整：一是减小小车到达水平面的初速度，二是增大水平面的阻力，对应选项逐一判断即可。
【解析】
(1) 图中刻度尺的分度值为1mm，读数时需估读到0.1mm，以cm为单位时保留两位小数，读出小车在玻璃板上运动的距离为64.30cm。
(2) 实验现象表明：水平面粗糙程度越低，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远，速度减小得越慢。由此推测，若小车水平方向不受任何阻力，且水平面足够长，小车的运动速度将不会发生变化，一直做匀速直线运动。
(3) 牛顿第一定律是在大量真实实验的基础上，通过进一步的科学推理概括得到的，现实中不存在完全不受外力作用的物体，因此无法通过实验直接验证。
(4) 小车冲出棉布末端，说明小车在水平面上运动的距离过大，可通过两种方式调整：①增大水平面的阻力：换用粗糙程度比棉布更大的材料，能让小车更快停下，A符合要求；②减小小车到达水平面的初速度：降低小车从斜面静止下滑的高度，小车滑到水平面的初速度会变小，运动距离缩短，B符合要求；若增大小车下滑高度，初速度会更大，小车会冲出更远，C不符合要求。因此选AB。
【答案】
(1)64.30 (2)匀速直线 (3)不可以 (4)AB
【知识点】
刻度尺读数；阻力对运动的影响；牛顿第一定律
【点评】
本题是探究阻力对物体运动影响的经典实验题，覆盖了基本测量读数、实验推理、定律本质理解、实验故障优化多个考点，既考察基础操作能力，也考察科学推理的物理思维，属于中等难度的常规实验题型，适合巩固运动和力的相关实验知识点。
【难度系数】
0.7
2 [2025 四川成都期末,中]在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,小明在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料,让同一小车从斜面相同高度由静止滑下,三次实验现象如图甲所示。
(1)根据实验现象可知,小车在毛巾表面运动的距离最短,在木板表面运动的距离最长,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越
(2)实验中发现小车在木板表面运动时直接冲出了桌面,为了让实验顺利进行,在不改变实验器材的情况下,可采取的改进措施是
(3)图乙是小车从斜面上滑下后在水平面上运动时的受力分析图,其中正确的是
(4)两千多年前,亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”,后来,伽利略通过实验和推理得出物体的运动不需要力来维持,图丙、丁是伽利略实验和推理的示意图,属于推理的是图
(1)根据实验现象可知,小车在毛巾表面运动的距离最短,在木板表面运动的距离最长,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越
慢
。(2)实验中发现小车在木板表面运动时直接冲出了桌面,为了让实验顺利进行,在不改变实验器材的情况下,可采取的改进措施是
降低小车在斜面上由静止下滑的高度
。(3)图乙是小车从斜面上滑下后在水平面上运动时的受力分析图,其中正确的是
B
。(4)两千多年前,亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”,后来,伽利略通过实验和推理得出物体的运动不需要力来维持,图丙、丁是伽利略实验和推理的示意图,属于推理的是图
丙
(填“丙”或“丁”)。笛卡尔后来完善了伽利略的观点:如果运动的物体不受力的作用,它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初,牛顿在他们的研究基础上,提出了“牛顿第一定律”。答案
(1)慢 (2)降低小车在斜面上由静止下滑的高度 (3)B (4)丙 【解析】(1)由毛巾到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小,小车运动的距离变大,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;(2)要让实验能顺利进行,且不改变实验器材,则要减小小车运动到水平面时的速度,可降低小车在斜面上由静止下滑的高度;(3)小车在水平面上运动时的速度逐渐变小,在竖直方向上受到重力和支持力,在水平方向上只受到阻力的作用,故B正确;(4)因为无阻力的情况是不存在的,所以属于推理的是图丙。
解析
【分析】
我们可以按照实验逻辑逐步思考这道题：
1. 第一问：对比三次实验现象，毛巾表面阻力最大，小车运动距离最短，速度很快就减为零；木板表面阻力最小，小车运动距离最长，速度需要很长时间才减为零，由此就能推导阻力大小和速度减小快慢的关系。
2. 第二问：小车冲出桌面，本质是小车到达水平面时的初速度太大，现有桌面长度不足以让它停下，题目要求不改变实验器材，不能更换桌面或材料，那么只需要减小小车滑到水平面的初速度，降低小车在斜面上的静止释放高度就可以实现。
3. 第三问：对水平面上运动的小车做受力分析，竖直方向小车没有上下位移，受向下的重力和向上的支持力，二力平衡；水平方向小车减速，仅受到和运动方向相反的摩擦阻力，没有向前的动力，据此就能选出正确的受力图。
4. 第四问：伽利略的实验属于理想实验，现实中不存在完全无阻力的接触面，完全不受阻力时小车持续运动的场景无法实际操作，是通过推理得到的，由此就能选出对应的推理示意图。
【解析】
(1) 从毛巾、棉布到木板，接触面粗糙程度逐渐减小，小车受到的阻力逐渐减小，运动的距离逐渐变长，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。
(2) 小车冲出桌面是因为到达水平面时初速度过大，不更换实验器材的前提下，降低小车在斜面上由静止下滑的高度，就可以减小小车到达水平面的初速度，让小车在桌面上就能停下，顺利完成实验。
(3) 小车在水平面上运动时，竖直方向受重力、支持力，二力大小相等方向相反；水平方向仅受与运动方向相反的摩擦阻力，没有向前的作用力，因此正确的受力图是B。
(4) 现实中不存在完全没有阻力的接触面，伽利略理想实验里不受阻力时小车永远运动的场景无法实际实现，属于推理得到的部分，因此属于推理的是图丙。
【答案】
(1)慢 (2)降低小车在斜面上由静止下滑的高度 (3)B (4)丙
【知识点】
阻力对运动的影响；物体受力分析；伽利略理想实验
【点评】
本题是该力学经典实验的综合考题，覆盖了实验现象分析、实验故障改进、受力判断、理想实验推理多个核心考点，解题时要注意区分实际可操作的实验环节和理想化的推理环节，不要混淆不同科学家对运动和力的观点差异。
【难度系数】
0.6
我们可以按照实验逻辑逐步思考这道题：
1. 第一问：对比三次实验现象，毛巾表面阻力最大，小车运动距离最短，速度很快就减为零；木板表面阻力最小，小车运动距离最长，速度需要很长时间才减为零，由此就能推导阻力大小和速度减小快慢的关系。
2. 第二问：小车冲出桌面，本质是小车到达水平面时的初速度太大，现有桌面长度不足以让它停下，题目要求不改变实验器材，不能更换桌面或材料，那么只需要减小小车滑到水平面的初速度，降低小车在斜面上的静止释放高度就可以实现。
3. 第三问：对水平面上运动的小车做受力分析，竖直方向小车没有上下位移，受向下的重力和向上的支持力，二力平衡；水平方向小车减速，仅受到和运动方向相反的摩擦阻力，没有向前的动力，据此就能选出正确的受力图。
4. 第四问：伽利略的实验属于理想实验，现实中不存在完全无阻力的接触面，完全不受阻力时小车持续运动的场景无法实际操作，是通过推理得到的，由此就能选出对应的推理示意图。
【解析】
(1) 从毛巾、棉布到木板，接触面粗糙程度逐渐减小，小车受到的阻力逐渐减小，运动的距离逐渐变长，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。
(2) 小车冲出桌面是因为到达水平面时初速度过大，不更换实验器材的前提下，降低小车在斜面上由静止下滑的高度，就可以减小小车到达水平面的初速度，让小车在桌面上就能停下，顺利完成实验。
(3) 小车在水平面上运动时，竖直方向受重力、支持力，二力大小相等方向相反；水平方向仅受与运动方向相反的摩擦阻力，没有向前的作用力，因此正确的受力图是B。
(4) 现实中不存在完全没有阻力的接触面，伽利略理想实验里不受阻力时小车永远运动的场景无法实际实现，属于推理得到的部分，因此属于推理的是图丙。
【答案】
(1)慢 (2)降低小车在斜面上由静止下滑的高度 (3)B (4)丙
【知识点】
阻力对运动的影响；物体受力分析；伽利略理想实验
【点评】
本题是该力学经典实验的综合考题，覆盖了实验现象分析、实验故障改进、受力判断、理想实验推理多个核心考点，解题时要注意区分实际可操作的实验环节和理想化的推理环节，不要混淆不同科学家对运动和力的观点差异。
【难度系数】
0.6
