(2006?南通模擬)古代學者認為,物體下落的快慢是由它們的重量大小決定的,物體越重,下落得越快,古希臘哲學家亞里士多德最早闡述了這種看法;但是這種從表面上的觀察得出的結(jié)論實際是錯誤的.偉大的物理學家伽利略用簡單明了的科學推理,巧妙地揭示了亞里士多德的理論內(nèi)容包含的矛盾.他在1638年寫的《兩種新科學的對話》一書中指出:根據(jù)亞里士多德的論斷,一塊大石頭的下落速度要比一塊小石頭的下落速度大,假定大石頭下落速度為8,小石頭下落的速度為4,當我們把石頭拴在一起時,下落快的會被下落慢的拖著而減慢,下落慢的會被下落快的拖著而加快,結(jié)果整體系統(tǒng)的下落速度應該小于8.但是兩塊石頭拴在一起,加起來比大石頭還要重,根據(jù)亞里士多德的理論,整個系統(tǒng)的下落速度應該大于8.這樣就使得亞里士多德的理論陷入了自相矛盾的境地.伽利略由此推斷重的物體不會比輕的物體下落得快.
(1)根據(jù)伽利略的推理方法,假設用兩塊同樣重的石頭為研究對象,你又如何推翻亞里士多德的結(jié)論呢?(回答應簡明)
(2)用重力公式及牛頓第二定律又如何推翻亞里士多德的結(jié)論呢?
分析:(1)根據(jù)伽利略的推理方法,將兩塊同樣重的石頭的速度與一塊石頭的速度進行比較,結(jié)合亞里士多德的觀點:重物比輕物下落快,揭示亞里士多德的理論內(nèi)容包含的矛盾.
(2)根據(jù)重力G=mg和牛頓第二定律F=ma,得到若下落物體只受重力,mg=ma,得a=g,與物體的質(zhì)量無關.
解答:解:(1)設兩塊同樣重的石頭的速度都是8(不一定設該數(shù)),當我們把石頭拴在一起時,由于原來快慢相同,所以兩塊石頭不會互相牽拉,這樣各自應保持原來的速度,即它們的速度還應該是8.
但兩塊石頭拴在一起重量增大了(為原來的2倍),根據(jù)亞里士多德的理論,整個系統(tǒng)的下落速度應該大于8.這樣就使得亞里士多德的理論陷入了自相矛盾的境地,從而推翻了這個理論.
(2)設下落物體的質(zhì)量為m,則重力G=mg,由牛頓第二定律F=ma,若下落物體只受重力,則mg=ma,得a=g,即不論物體的質(zhì)量(重力)大小是否相同,在重力作用下的加速度都相同,相同位移所用的時間相同,即輕重物體下落的一樣快,從而推翻了亞里士多德的理論.
點評:本題讓我們感受邏輯的魅力,從而理解伽利略和牛頓第二定律的正確性.
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(2006?南通模擬)某同學利用焊有細鋼針的音叉(固有頻率f0)、熏有煤油燈煙灰的均勻金屬片和刻度尺來測定重力加速度.他的實驗步驟有:
A.將熏有煙灰的金屬片靜止懸掛,調(diào)整音叉的位置,使音叉不振動時,針尖剛好能水平接觸金屬片,如圖甲所示.
B.輕敲音叉,使它振動,同時燒斷懸線,使金屬片自由下落.
C.從金屬片上選取針尖劃痕清晰的一段,從某時刻起針尖經(jīng)過平衡位置的點依次為B、C、D、E、F、G、H,測出它們相鄰點之間的距離分別為b1、b2、b3、b4、b5、b6,如圖乙所示.
(1)推導計算重力加速度的表達式:
4
9
(b6+b5+b4-b3-b2-b1)f02
4
9
(b6+b5+b4-b3-b2-b1)f02

(2)金屬片自由下落后(不計針尖與金屬片間的摩擦),圖丙中三幅圖中,你認為針尖在金屬片上的劃痕正確的是
C
C

(3)若從懸線燒斷瞬間開始計時,鋼針開始向左振動,且設向左位移為正,鋼針振幅為A,金屬片下落h時,鋼針對平衡位置的位移y的表達式為y=
Asin(2πf0
2h
g
Asin(2πf0
2h
g

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(2006?南通模擬)熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象.所謂能量耗散是指在能量轉(zhuǎn)化的過程中無法把流散的能量重新收集、重新加以利用.下列關于能量耗散的說法中正確的是( 。

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(2006?南通模擬)下面是四種與光有關的事實:
①用光導纖維傳播信號
②用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度
③一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶
④水面上的油膜呈現(xiàn)彩色
其中,與光的干涉有關的是( 。

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