邏輯推理:
(1)牛頓曾研究過這樣一個問題:他發(fā)現(xiàn)人擲出去的石頭總會偏離擲出的方向落回地面,于是牛頓提出了一個“大炮”的設(shè)想,在地球的一座高山上架起一只水平大炮,以不同的速度將炮彈水平發(fā)射出去,射出的速度越大,炮彈落地點(diǎn)就離山腳越遠(yuǎn).他推想:當(dāng)射出速度足夠大的時(shí)候,炮彈將會如何運(yùn)動呢?牛頓通過科學(xué)的推理得出一個重要的結(jié)論.這就是著名“牛頓大炮”的故事,故事中牛頓實(shí)際也用到了理想實(shí)驗(yàn)的研究方法.
A.研究中牛頓基于的可靠事實(shí)是
將炮彈水平發(fā)射出去,射出的速度越大,炮彈落地點(diǎn)就離山腳越遠(yuǎn)
將炮彈水平發(fā)射出去,射出的速度越大,炮彈落地點(diǎn)就離山腳越遠(yuǎn)
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B.根據(jù)以上資料和牛頓的“大炮”草圖,推測出牛頓當(dāng)年的重要結(jié)論是
如果物體的初速度足夠大,則物體將會環(huán)繞地球不掉下來
如果物體的初速度足夠大,則物體將會環(huán)繞地球不掉下來
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如今,牛頓當(dāng)年的推測已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí),人們應(yīng)用他的推論,利用現(xiàn)代科技制成了
人造地球衛(wèi)星
人造地球衛(wèi)星
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(2)伽利略是著名的經(jīng)典物理學(xué)奠基人之一,在伽利略以前,關(guān)于自由下落的物體人們一直認(rèn)為:
重的物體會比輕的物體下落得快
重的物體會比輕的物體下落得快
但伽利略不這么認(rèn)為,他通過邏輯推理就推翻了這個結(jié)論,其推理過程如下,請大家根據(jù)前后的邏輯關(guān)系,將該邏輯推理補(bǔ)充完整:
推理過程:
A.【假設(shè)】:重的物體比輕的物體下落得快
B.取相同體積的木球和鐵球,拿到同樣的高度,無初速度釋放,其下落速度分別表示為V
木和V
鐵,根據(jù)“A.假設(shè)”可得出
【推理結(jié)論一】:V
木<
<
V
鐵(選填“>”、“<”或“=”);
C.將木球和鐵球用質(zhì)量可以忽略的細(xì)繩捆綁在一起,讓其重復(fù)前面的自由下落過程,并用V表示其下落速度,根據(jù)物體下落時(shí)的牽拉效應(yīng)可以得出:
【推理結(jié)論二】:V、V
木和V
鐵間的大小排列關(guān)系為:
V木<V<V鐵
V木<V<V鐵
;
D.然而,捆綁在一起的球可以理解為一個更重的球,如果按照A
假設(shè)
假設(shè)
來推理,得出:
【推理結(jié)論三】:V、V
木和V
鐵間的大小排列關(guān)系為:
V木<V鐵<V
V木<V鐵<V
;
E.由此,我們發(fā)現(xiàn),【推理結(jié)論二】和【推理結(jié)論三】得出了相矛盾的結(jié)論,然而這兩個結(jié)論都是在【假設(shè)】和【牽拉效應(yīng)】的基礎(chǔ)上按照正確的邏輯推理得出的,看來是【假設(shè)】不正確,若將假設(shè)改為:輕的物體比重的物體下落得快,可以仿照前面的步驟同樣得出相矛盾的兩個結(jié)論,因此只有一個可能就是:物體下落的速度與物體的重力大小無關(guān).