Question

5．在探究“阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響”時(shí)，讓同一小車從同一斜面的頂端下滑到底端，使小車以相同的速度分別在棉布表面和木板表面上運(yùn)動(dòng)，小車滑行的距離如圖所示：

（1）實(shí)驗(yàn)中觀察小車運(yùn)動(dòng)的距離確定阻力對運(yùn)動(dòng)的影響大�。�
（2）在研究這個(gè)方面的內(nèi)容上，許多科學(xué)家前仆后繼．十七世紀(jì)，伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，開始揭示了“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”．如圖所示，伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)有如下步驟：
①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)到原來的高度．
②兩個(gè)對接的斜面，讓小球沿一個(gè)斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)�滾上另一個(gè)斜面．
③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙�到原來釋放時(shí)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?qū)⒀厮�平面以恒定速度持續(xù)運(yùn)動(dòng)下去．
上述步驟正確的排序是②③①④．
（3）在大量類似實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，牛頓等科學(xué)家經(jīng)過進(jìn)一步推理而概括出了著名的牛頓第一定律．它是人們公認(rèn)的物理學(xué)基本定律之一，在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用．一架在空中水平向右勻速直線飛行的飛機(jī)上，自由落下了一顆炸彈．下列給出了幾種炸彈落地前與飛機(jī)位置關(guān)系的情形，如圖所示，若不計(jì)空氣對炸彈的阻力，炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系為乙圖．

Answer 1

分析 （1）通過觀察小車在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離可以判斷阻力對運(yùn)動(dòng)的影響，這利用了轉(zhuǎn)換法；
（2）事實(shí)就是客觀存在的，而科學(xué)推論則一般是指在實(shí)驗(yàn)和事實(shí)的基礎(chǔ)上推理出來的，往往以假設(shè)為前提，或是一種理想狀態(tài)下的現(xiàn)象，據(jù)此來對各步驟進(jìn)行分析可做出判斷；
（3）分析圖示情景，結(jié)合慣性和物體的受力情況可做出解答．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中通過觀察小車運(yùn)動(dòng)的距離來判斷阻力對運(yùn)動(dòng)的影響，此方法叫做轉(zhuǎn)換法；
（2）伽利略的觀點(diǎn)是在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過推理概括得出結(jié)論，第一步是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，即②；小球滾到右側(cè)斜面的高度與小球自由放手的位置接近，摩擦越小越接近，得出推理，如果無摩擦，小球上升的高度與自由放手位置相同，即第二步是③；繼續(xù)推理，在無摩擦的情況下如果改變右側(cè)斜面的傾斜程度，減小傾解，仍能使小球上升的高度與自由放手的位置相同，即第三步是①；繼續(xù)大膽推理，在無摩擦的情況下，右側(cè)斜面繼續(xù)減小傾角為0，即水平，則小球永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)，即第四步是④．故排列順序?yàn)椋孩冖邰佗埽?br />（3）不計(jì)空氣對炸彈的阻力，在水平方向上，由于炸彈具有慣性，仍保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以炸彈與飛機(jī)的速度相等，它們相對靜止，由圖示可知，炸彈與飛機(jī)的位置關(guān)系為乙圖．
故答案為：（1）小車運(yùn)動(dòng)的距離；（2）②③①④；（3）乙．

點(diǎn)評 伽利略理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來，以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，開辟了嶄新的研究物理的方法道路．