伽利略对 “ 运动和力的关系 ” 和 “ 自由落体运动 ” 的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图甲、图乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法中正确的是( )
A .图甲的实验为 “ 理想实验 ” ,通过逻辑推理得出力是改变物体运动的原因
B .图甲中的实验,可以在实验室中真实呈现
C .图乙通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
D .图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验,可 “ 冲淡 ” 重力,使时间测量更容易
D
【详解】 AB .分析图甲可知,伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持,由于不存在没有阻力的斜面,因此无法在实验室中真实呈现,故 AB 错误;
CD .分析图乙可知,伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明:如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计算,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来冲淡重力得作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长的多,所以容易测量。伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推,得到了自由落体运动的规律,因此并不是通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动,故 C 错误, D 正确。
故选 D 。
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