Question

10．伽利略在物理學研究方面把實驗和邏輯推理（包括數學推演）和諧地結合起來，有力地推進了人類科學認識的發展，標志著物理學的真正開端．
（1）伽利略在研究自由落體運動的性質中發現：如果v與x成正比，將會推導出十分復雜的結論．他猜想v與t成正比，但由于當時技術不夠發達，無法直接測定瞬時速度，所以無法直接檢驗其是否正確．于是他想到了用便于測量的位移x與t的關系來進行檢驗：如果v=kt成立，則x與t的關系應是x=$\frac{1}{2}$kt²．
（2）伽利略在研究運動和力的關系時，發明了用實驗來研究物理問題的方法，而且還為物理學引入了理想實驗的研究方法．
①下面關于理想實驗的敘述中正確的是CD．
A．理想實驗是虛幻的，所以引入它沒有現實意義
B．理想實驗是沒有實驗基礎的
C．理想實驗是建立在可靠事實基礎上的，對發現新的科學規律有著不可替代的作用
D．理想實驗抓住了客觀事實的主要因素，忽略次要因素，是科學的研究方法
②以下給出了伽利略理想斜面實驗的有關程序：
a．減小第二個斜面的傾角，小球在斜面上仍然要達到原來的高度；
b．取兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面；
c．如果沒有摩擦，小球將上升到釋放時的高度；
d．繼續減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球沿水平方向做持續的勻速運動．
按程序的先后排列應為：bcad．

Answer 1

分析 要了解伽利略“理想斜面實驗”的內容、方法、原理以及物理意義，伽利略斜面實驗的卓越之處不是實驗本身，而是實驗所使用的獨特的方法在實驗的基礎上，進行理想化推理．（也稱作理想化實驗）它標志著物理學的真正開端．在實驗的基礎上進行科學推理是研究物理問題的一種方法，通常稱之為理想實驗法或科學推理法．

解答 解：（1）如果v=kt成立，則x與t的關系應是x=$\overline{v}t=\frac{1}{2}kt•t$=$\frac{1}{2}$kt² 
（2）①A、伽利略的“理想實驗”是建立在可靠的事實基礎之上的，它來源于實踐，而又高于實踐，它是實踐和思維的結晶．故AB錯誤
C、理想實驗抓住了客觀事實的主要因素，忽略了次要因素，從而更深刻地揭示了自然規律，故CD正確
故選：CD
②整個實驗是在一定的實驗事實的基礎上通過推理形成結論，所以合理的實驗順序為bcad．
故答案為：（1）$\frac{1}{2}$kt²    （2）①C D    ②bcad

點評 本題的解題關鍵是理解本實驗的設計理念及實驗程序．伽利略的“理想斜面實驗”是建立在可靠的事實基礎之上的，它來源于實踐，而又高于實踐，它是實踐和思維的結晶．