题目

伽利略理想实验 疑问
伽利略将一个球斜坡的一处放下,那么这个球会沿着斜坡往下掉,然后滑上另一斜坡,假设没有摩擦力,那么这个球会到达与原来下落高度一样的高度.
然后伽利略把斜面坡度降低,最后推论出,坡度为0的时候,没有摩擦力,球一直做匀速直线运动.
在存在坡度时,球往上滑,会只受到重力,但它还是到达了与原来相同的高度.那么,我能不能这么推论?如果坡度为0的时候,我给这个球一个往后的拉力,球同样会一直向前运动?因为球在往上滑的时候,有个向下的重力,它还是到达了原来的高度,如果球在往前运动时,如果我给它一个往后的拉力,同理,它一定会直到达到与原来的高度相同的高度时才会停下来,但是很显然它永远都达不到,那么我给他向后的力,他还会一直运动下去,这不是与逻辑矛盾吗?

提问时间：2020-07-24

答案

楼主的表达我是不是可以理解为：在V形轨道上从一侧（比方右侧）由静止开始滑下的小球,无摩擦时可以滑到左侧相同的高度（这是伽利略的推论的前提,无疑是正确的）,楼主认为给上述静止的小球一个向右的拉力,小球也应该滑到左侧相同高度.现在将左侧的轨道逐步放平,小球仍可滑到相同高度,如果最后放到完全水平,（按伽利略的推论方法）小球永远不会停下（即不会减速,也即匀速）.而事实上当小球滑到水平轨道时,由于存在向右的拉力,小球不可能匀速运动,在有拉力的情况下推论就会和实际发生矛盾.
其实不存在这个矛盾,你的推理中存在一处失误,就是“给上述静止的小球一个向右的拉力,小球也应该滑到左侧相同高度”
小球在右侧的时候,受到向右的水平力,这个力沿斜面的分力与重力沿斜面的分力方向相反,阻碍小球沿斜面下滑,即加速度比原先没有拉力时减小.而当小球滑到左侧的时候,向右的拉力沿斜面的分力与重力沿斜面的分力方向相同,即加速度的负值比没有拉力时增大,即速度降低更快.因此小球无法达到原先的高度【注】,这样后面的推论就不成立了.
【注】此处如需进一步解析,