《2017-2018学年高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 2.6 伽利略对自由落体运动的研究练习（含解析）新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 2.6 伽利略对自由落体运动的研究练习（含解析）新人教版必修1（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.6 伽利略对自由落体运动的研究课后巩固作业时间：45分钟一、单项选择题1伽利略在研究自由落体运动性质的时候，为了排除物体自由下落的速度v随着下落高度h(位移大小)是均匀变化(即：vkh，k是个常数)的可能性，设计了如下的思想实验：在初速度为零的匀变速的直线运动中，(式中表示平均速度)而ht如果vkh成立的话，那么，必有：hkht，即t常数t竟然是与h无关的常数，这显然与常识相矛盾于是，可以排除速度v是随着下落高度h均匀变化的可能性关于伽利略这个思想实验的逻辑及逻辑片语，你做出的评述是()A全部正确B式错误C式错误D式以后的逻辑片语错误2伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“
2、斜面实验”，从而创造了一种科学研究的方法利用斜面实验主要是考虑到()A实验时便于测量小球运动的速度B实验时便于测量小球运动的时间C实验时便于测量小球运动的路程D斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律3.在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的运动，下列说法正确的是()A重的石块落得快，先着地B轻的石块落得快，先着地C在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度、相同的位移和相同的加速度D两块石块在下落时间内的平均速度大的石块重4伽利略曾说过：“科学是在不断改变思维角度的探索中前进的”他在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从
3、静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有()A倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比B倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比C斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关5关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是()伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢不同伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动匀变速运动伽利略通过数学推理并用小球在斜面上的运动实验验证了位移与时间的平方成正比伽利略通过实验求出了物体下落的加速度值A BC D二、多项选择题6下列叙述正确的是()A古希腊哲学家亚里士多
4、德认为物体越重，下落得越快B伽利略用实验证明了自由落体运动中v与t成正比C伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快D伽利略科学方法的核心是实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来7伽利略在研究自由落体运动时，设计了如图所示的斜面实验下列哪些方法是他在这个实验中采用过的()A用滴水计时B用打点计时器打出纸带进行数据分析C改变斜面倾角，比较各种倾角下的大小D将斜面实验的结果合理外推，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动8如右图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5、所示小球运动过程中每次曝光的位置连续两次曝光的时间间
5、隔均为T，每块砖的厚度为d.根据图中的信息，下列判断正确的是()A能判定位置“1”是小球释放的初始位置B能求出小球下落的加速度为C能求出小球在位置“3”的速度为D能判定小球下落是否是自由落体运动答案1B本实验是为了研究自由落体运动的性质，因此自由落体运动的性质不明确，式不能直接使用，B项正确2B伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过不同位移所用的时间，就
6、可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，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，时间越长越容易测量，选项B正确3C物体做自由落体运动的快慢与物体的质量无关，因两石块下落高度相同，故它们将同时落地，且在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度、相同的位移和相同的加速度，选项A、B错误，选项C正确；在下落时间内，两石块的位移相同，所用时间相同，由平均速度的定义可判其平均速度相同，选项D错误4A伽利略通过实验测出小球沿斜面下
7、滑的运动是匀加速直线运动，位移与时间的二次方成正比，并证明了速度随时间均匀变化，故选项A正确，选项B错误；若斜面光滑，选项C从理论上讲是正确的，但伽利略并没有能够用实验证明这一点，故选项C错误；斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间随倾角的增大而减小，故选项D错误5B根据物理学史和伽利略对自由落体运动的研究可知正确，故选项B正确6ACD古希腊哲学家亚里士多德认为重物比轻物下落快，认为物体越重，下落得越快，故选项A正确；伽利略用理论证明了自由落体运动中v与t成正比，故选项B错误；伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物下落得一样快，故选项C正确；伽利略科学方法的核心是实验和逻辑推理(包括数
8、学推演)和谐地结合起来，故选项D正确7ACD伽利略采用的计时方法是滴水计时，选项A正确，选项B错误；研究自由落体运动时，伽利略采用数学推理得出结论：若速度随时间均匀变化，则位移与时间的二次方成正比，选项C正确；伽利略将斜面实验的结果合理外推到自由落体运动，选项D正确8BCD小球做加速运动，所以在相同的时间中发生的位移是越来越大，若初速度为0，遵循1357，由此可以判断A项错误；根据逐差法判断daT2，B项正确；3点是2、4两点的时间中点，所以对应的速度为v3，C项正确；若计算出的加速度为重力加速度，则小球的运动为自由落体运动，D项正确三、非选择题9在研究自由落体运动规律的过程中，伽利略在观察了
9、落体运动的现象后，猜想自由落体的速度与时间可能成正比，即vt，但由于当时的技术问题，无法直接测量速度，伽利略通过运算得到如果vt，就有下落的距离st2，于是他就设法去寻找s与t2之间的关系由于自由落体的运动过程太快，在当时的条件下，无法准确测量时间，为了充分放慢运动，伽利略所采用的实验方法是：_，从而得出了有关结论；进而伽利略又将此结论进行了合理的外推，其推理的思路是：_，最终找到了正确的落体运动的规律伽利略在上述研究过程中所运用研究方法的先后顺序是_A观察现象提出假设运用逻辑(数学)得出推论实验验证推广修正B观察现象运用逻辑(数学)得出推论实验验证提出假设推广修正C观察现象提出假设实验验证运
10、用逻辑(数学)得出推论推广修正D提出假设观察现象运用逻辑(数学)得出推论实验验证推广修正10.在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如表所示，人们推测第二、三行数据可能分别表示时间和长度伽利略时代的1个长度单位相当于现在的 mm，假设1个时间单位相当于现在的0.5 s由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为_ m，斜面的倾角约为_度(g取10 m/s2)伽利略手稿中的数据149162536496412345678321302985268241 1921 6002 10411.1961年，美国科学杂志刊登了根据伽利略当年描述的实验装置进行的一项重复性斜面实验该实验的斜面倾角为3.73，使用水钟测量
11、时间，其结果见下表：x(以英尺为单位)t(以毫升水为单位)159013841072762552340123.5注：1英尺0.304 8米根据上面的数据，你能验证伽利略当年的研究是否正确吗？12当雨滴在空气中下落时，由于空气阻力的作用，运动一段位移后，便会做匀速直线运动现在我国正在实施西部大开发战略，科技工作者在研究雨滴对黄土高坡的作用时发现：雨滴形成后，开始下落13 m左右，由于空气阻力的作用，就会做匀速直线运动根据这一数据，你设想一下，如何测量落到地面上的雨滴的最大速度假若没有空气阻力，雨滴在离地面250 m的高空从静止开始下落，那么落到地面上的速度又为多少？你想像一下，此时地面上的物体会被
12、雨点打成什么样？答案9.利用斜面“冲淡”重力将斜面倾角逐渐增加到90A解析：为了充分放慢运动，伽利略利用斜面冲淡重力，然后将斜面逐渐增加到90；根据伽利略实验过程不难发现，过程中依次用到的方法是：观察现象提出假设运用逻辑(数学)得出推论实验验证推广修正102.0341.5解析：由表中数据知，斜面长度至少应为L2 104103 m2.034 m，估算出0.254 m/s2，sin0.025 4，1.5.11伽利略的研究方法是科学的解析：各组数据的时间平方及的值如下：xt2158 1001.85103137 0561.84103105 1841.9310373 8441.8210352 7041.8510331 6001.881031552.251.81103由以上可知：在误差范围内是一个常数说明铜球沿斜面做的是初速度为零的匀加速直线运动12见解析解析：(1)雨滴匀速下落后，测出时间t内发生的一段位移x，根据v求解雨滴的最大速度(2)由自由落体运动的规律可知，v70 m/s，与步枪子弹射出枪口时的速度相同由此可知，地面上的物体将会被雨点打成千疮百孔
