“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程
(1)伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去,结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序: (用字母表示)
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原点的方向,牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足? 。
如图是研究牛顿第一定律的实验示意图,每次让小车从斜面同一高度由静止开始滑下,是为了使它在下列三种不同平面上 , 平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢,由此推理可知;如果小车所受的摩擦力为零,小车将以的速度永远运动下去.
探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体(如毛巾、棉布、木板等),让小车自斜面顶端静止开始滑下.观察同一小车从同一高度滑下后,在不同表面上运动的距离如图所示.
如图,在“探究运动和力的关系”的实验中,每次都让小车从斜面顶端处由静止开始滑下,改变水平面的粗糙程度,测量小车在水平面上滑行的距离,结果记录在表中.
某兴趣小组用以下实验装置“探究从斜面上下滑的物块,在水平面上滑行的距离与哪些因素有关”.实验中让木块分别从不同高度由静止开始沿光滑斜面下滑,最终静止在与斜面相接的水平木板或铺上棉布的板上.用刻度尺测量每次开始下滑时的高度h和在水平板面上滑行的距离s,记录如表:
滑板车深受青少年的喜爱,如图1所示,小明正“驾驶”滑板车向前滑行.图中小明一脚站立其上,另一只脚不时用力向后蹬地,使滑板车前进.当小明蹬地后双脚离地,向前滑行一段距离车就停了,于是他思考阻力对运动有何影响呢?力是维持物体运动的原因吗?如图是他研究“阻力对物体运动的影响”的实验图2:
【查阅资料】物体从高空下落时,速度越来越大,所受阻力也越来越大,当阻力增大到重力相等时,将以某一速度作匀速直线运动,这个速度被称为物体下落的收尾速度.
【提出猜想】物体从高空下落时收尾速度与什么因素有关?
【获取证据】相关测量数据见表:
小球编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小球质量m(g) | 2 | 5 | 5 | 5 | 45 |
小球半径r(m) | 0.05 | 0.05 | 0.10 | 0.25 | 0.15 |
小球的收尾速度v(m/s) | 16 | 40 | 10 | 1.6 | ? |
【得出结论】
比较1、2号小球的相关实验数据,可以得到的结论是
①根据表中数据,推测5号小球的收尾速度v=m/s.
②请你结合上述探究,解释“跳伞运动员打开降落伞后比打开降落伞前收尾速度小”的原因是.
表面 | 小车运动的距离/cm | ||||||||
材料 | 从A处下滑 | 从B处下滑 | 从C处下滑 | ||||||
毛巾 | 44 | 45 | 45 | 27 | 28 | 27 | 14 | 13 | 13 |
棉布 | 50 | 51 | 50 | 31 | 30 | 31 | 16 | 15 | 16 |
木板 | 67 | 68 | 68 | 41 | 40 | 41 | 21 | 20 | 21 |
①实验中让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下是为了.
②为了不使竖直方向上的力对小车的运动产生影响,应让毛巾、木板、玻璃所在表面保持.
让小车从斜面同一高度滑下,使得小车在水平面上运动的初速度(相同/不相同).平面越光滑,小车受到的阻力越(大/小),小车运动的距离越(近/远).
实验序号 | “路面”材料 | 小车运动的路程(cm) |
1 | 棉布 | 40 |
2 | 木板 | 70 |
3 | 玻璃 | 110 |