Question

10．科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)世界的基本手段．在研究和解決問(wèn)題的過(guò)程中，不僅需要相應(yīng)的知識(shí)，還需要運(yùn)用科學(xué)的方法．理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律，伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，如圖所示．
①兩個(gè)對(duì)接的斜面，靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，將滾上另一個(gè)斜面；
②如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙�到原�?lái)釋放的高度；
③減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這個(gè)斜面上仍然會(huì)達(dá)到原來(lái)的高度；
④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球會(huì)沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)．通過(guò)對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)分析，我們可以得到的最直接結(jié)論是（　　）

• A． 自然界的一切物體都具有慣性
• B． 小球的加速度和所受合外力成正比
• C． 小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小
• D． 光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的維持并不需要外力

Answer 1

分析 理想斜面實(shí)驗(yàn)：在軌道的一邊釋放一顆鋼珠，如果忽略摩擦力帶來(lái)的影響，我們發(fā)現(xiàn)鋼珠從左邊滾下后，再?gòu)挠疫叺男泵鏉L上，鋼珠將上升到與左邊釋放高度相同的點(diǎn)；若將右邊的傾斜角減小，鋼珠還是上升到原來(lái)的高度，但通過(guò)的路程比原來(lái)更長(zhǎng)；假設(shè)右邊的軌道為水平，鋼珠想要達(dá)到原來(lái)的高度，但是鋼珠無(wú)法達(dá)到原來(lái)的高度，鋼珠將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去．

解答 解：A、理想斜面實(shí)驗(yàn)只能說(shuō)明鋼球具有慣性，推廣到一切物體的是牛頓，故A錯(cuò)誤；
B、小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小，這是牛頓第二定律內(nèi)容，故B錯(cuò)誤；
C、如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變，這是牛頓得出的，故C錯(cuò)誤；
D、伽利略通過(guò)“理想斜面實(shí)驗(yàn)”和科學(xué)推理，得出的結(jié)論是：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的維持并不需要外力，故D正確；
故選：D

點(diǎn)評(píng) 伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的卓越之處不是實(shí)驗(yàn)本身，而是實(shí)驗(yàn)所使用的獨(dú)特的方法：在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行理想化推理（也稱作理想化實(shí)驗(yàn)），它標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端．