Question

18．牛頓曾研究過這樣一個問題：人擲出去的石頭總會偏離擲出方向落回地面．于是牛頓提出了一個設(shè)想，在一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度將炮彈平射出去，射出速度越大，炮彈落地點就離山腳越遠(yuǎn)，如圖1所示．他推想：當(dāng)射出速度足夠大時，炮彈將…；牛頓通過科學(xué)的推理得出了一個重要的結(jié)論．如圖2是他畫的“大炮”草圖：

（1）根據(jù)以上資料和牛頓的“大炮”草圖，推測牛頓當(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．如今，牛頓當(dāng)年的推測已變成了現(xiàn)實，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（選填“飛機”、“火箭”或“人造衛(wèi)星”）．
（2）牛頓在研究“大炮”問題時用到什么研究方法？C（選填編號）
A．由石頭落地直接得出結(jié)論
B．由實驗事實得出的結(jié)論
C．以可靠的事實、實驗為基礎(chǔ)，經(jīng)過合理分析、推理得到結(jié)論
D．根據(jù)前人已有的知識經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)，得出結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）理想實驗法（又稱想象創(chuàng)新法，思想實驗法）是在實驗基礎(chǔ)上經(jīng)過概括、抽象、推理得出規(guī)律的一種研究問題的方法．但得出的規(guī)律卻又不能用實驗直接驗證，是科學(xué)家們?yōu)榱私鉀Q科學(xué)理論中的某些難題，以原有的理論知識作為思想實驗的“材料”，提出解決這些難題的設(shè)想作為理想實驗的目標(biāo)，并在想象中給出這些實驗“材料”產(chǎn)生“相互作用”所需要的條件，然后，按照嚴(yán)格的邏輯思維操作方法去“處理”這些思想實驗的“材料”，從而得出一系列反映客觀物質(zhì)規(guī)律的新原理，新定律，使科學(xué)難題得到解決，推動科學(xué)的發(fā)展．
（2）據(jù)題目中所用的研究方法分析判斷即可解決．

解答 解：（1）牛頓從石頭落回地面的距離不同，分析預(yù)測用相同的力去改變同一物體運動方向時，運動速度越大，物體的運動方向越不易改變，即物體的運動方向改變較小，會落回離擲出點更遠(yuǎn)的地方．所以牛頓設(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平射出去，射出速度越大，炮彈落地點就離山腳越遠(yuǎn)．于是牛頓通過科學(xué)的推理得出了一個重要的結(jié)論：拋出物體的速度足夠大時，物體將離開地球，繞地球旋轉(zhuǎn)，做圓周運動；現(xiàn)在隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，人們應(yīng)用他的推論，制成了人造地球衛(wèi)星．
（2）據(jù)上面的分析可知，牛頓在研究“大炮”問題時，即有事實，又有科學(xué)的推理，所以是以可靠的事實、實驗為基礎(chǔ)，經(jīng)過合理分析、推理得到結(jié)論；
故答案為：（1）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；人造地球衛(wèi)星；（2）C；

點評 此題結(jié)合牛頓定律考查對理想實驗法的理解與掌握，會進(jìn)行分析解答實驗結(jié)論．