题目:
老师在木板斜面的N点处,静止释放一个圆柱体.圆柱体从木板斜面滚到水平木板表面O点一直向前运动,经过P点在Q点停下来静止(如图 1所示).
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(1)在图2中,画出:圆柱体经过P点时,
①受到的重力和支持力示意图;
②在水平方向上的受力示意图.
(2)在水平面上圆柱体从运动到静止,原因是:圆柱体受到
摩擦
摩擦
力.
(3)为了进一步研究“阻力对物体运动的影响”,实验的要求:同一物体运动到水平面起始处O点的速度相同,然后观察粗糙程度不同的水平面对物体运动的影响.
同学们讨论实验方案,小芷和小晴在上述实验器材的基础上,都增加了毛巾和棉布,但实际的方案不同.
小芷的方案 |
小晴的方案 |
A.分别再用足够长的毛巾和棉布铺在整个斜面和水平面上 B.让圆柱体分别都从斜面N点静止释放 C.比较圆柱体在木板、棉布、毛巾三个水平面上运动的距离 |
A.分别再用足够长的毛巾和棉布铺在整个水平面上 B.当水平面放毛巾时,圆柱体在斜面M点静止释放;当水平面放棉布时,圆柱体在斜面N点静止释放 C.比较圆柱体在木板、棉布、毛巾三个水平面上运动的距离 |
①分析上述两个方案
小芷的方案不足之处是
两次斜面的粗糙程度不同
两次斜面的粗糙程度不同
;
小晴的方案不足之处是
圆柱体从斜面的不同高度滚下
圆柱体从斜面的不同高度滚下
.
②讨论出正确的实验方案后,通过实验同学们发现:圆柱体在木板表面运动的距离最长,在毛巾表面运动的距离最短.以下判断或说明正确的是
C
C
A.在木板表面,圆柱体受到的阻力最大
B.圆柱体最后都能静止在不同材料的表面上,所以它所受阻力大小都相等
C.圆柱体在不同材料表面上运动距离的长短,能反映它所受阻力大小不相等
D.分析实验现象,能直接得到牛顿第一定律的结论.
答案
摩擦
两次斜面的粗糙程度不同
圆柱体从斜面的不同高度滚下
C
解:(1)①重力和支持力是一对平衡力,重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,如图所示:
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②圆柱体由于惯性向前滚动,在滚动过程中受地面的摩擦阻力作用,方向水平向后,如图所示:
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(2)在水平面上圆柱体从运动到静止,是因为受到摩擦阻力的作用;
(3)①在实验中,为保持圆柱体到达水平面的速度相同,需使圆柱体从同一斜面的同一高度处由静止滚下,小芷分别再用足够长的毛巾和棉布铺在整个斜面和水平面上,斜面的摩擦力不同,则圆柱体随从同一高度滚下,到达水平面的速度也会不同;
小晴则从斜面的不同高度使圆柱体由静止滚下,则圆柱体到达水平面的速度也会不同;
②由于毛巾最粗糙,所以毛巾的阻力最大,在木板上受到的阻力最小,AB错误;
圆柱体在水平面上运动的距离越长,说明平面的摩擦力越小,圆柱体在不同材料表面上运动距离的长短,能反映它所受阻力大小不相等,C正确;
牛顿第一定律是一种理想情况,在这个实验的基础上经过推理才能得出,D错误.
故答案为:(1)①见上图;②见上图;(2)摩擦;(3)①两次斜面的粗糙程度不同;圆柱体从斜面的不同高度滚下;②C.