20192020學(xué)年高中物理第二章6伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究練習(xí)(含分析)新人教版必修120192020學(xué)年高中物理第二章6伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究練習(xí)(含分析)新人教版必修19/9肇PAGE9蚃蕆蒁衿蚈肄膇20192020學(xué)年高中物理第二章6伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究練習(xí)(含分析)新人教版必修1

伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究

基礎(chǔ)牢固

116世紀(jì)末,意大利比薩大學(xué)的年輕學(xué)者伽利略經(jīng)過邏輯推理的方法,使亞里士多德的理論墜入

困境,伽利略的猜想是( )

重的物體下落得快

輕的物體下落得快

C.輕、重兩物體下落得同樣快

答案:C

2伽利略對(duì)自由落體的研究,首創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法,這就是( )

對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納的方法

用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究的方法

C.對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納,并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考據(jù)的方法

D.抽象思想、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法

答案:D

3伽利略用實(shí)驗(yàn)考據(jù)v∝t的最大困難是( )

不能夠很正確地測(cè)定下落的距離

不能夠測(cè)出下落物體的瞬時(shí)速度

答案:B

1

4關(guān)于伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的研究,以下說法不正確的選項(xiàng)是( )

運(yùn)用“歸謬法”否定了亞里士多德關(guān)于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷

提出“自由落體”是一種最簡(jiǎn)單的變速直線運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)

C.經(jīng)過斜面上物體的勻加速運(yùn)動(dòng)外推出斜面傾角為90°時(shí),物體做自由落體運(yùn)動(dòng),且加速度的大小

跟物體的質(zhì)量有關(guān)

D.整體的思想方法是對(duì)現(xiàn)象的觀察——提出假設(shè)——邏輯推理——實(shí)驗(yàn)考據(jù)——對(duì)假說進(jìn)行修正

和實(shí)行

答案:C

5(多項(xiàng)選擇)伽利略在研究落體運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)計(jì)了以下列圖的斜面實(shí)驗(yàn),他在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中采用過的方法

有( )

用水鐘或節(jié)拍器計(jì)時(shí)

用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)分析

??C.改變斜面傾角,比較各種傾角獲取的??2的值的大小

D.將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果合理外推,說明自由落體運(yùn)動(dòng)是特其他勻變速直線運(yùn)動(dòng)

分析:在伽利略時(shí)代,沒有先進(jìn)的計(jì)時(shí)儀器,因此采用的是水鐘計(jì)時(shí),A正確;在伽利略時(shí)代還沒有發(fā)明打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,B錯(cuò)誤;在伽利略時(shí)代,技術(shù)不夠發(fā)達(dá),無法直接測(cè)定瞬時(shí)速度,因此不能能直接獲取速度的變化規(guī)律,但是伽利略經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算得出結(jié)論:若是物體的初速度為零,而且位移與時(shí)間的平

方成正比,就可以檢驗(yàn)這個(gè)物體的速度隨時(shí)間平均變化,C正確;將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果合理外推,說明自

由落體運(yùn)動(dòng)是特其他勻變速直線運(yùn)動(dòng),D正確。

答案:ACD

6伽利略在出名的斜面實(shí)驗(yàn)中,讓小球分別沿傾角不同樣、阻力很小的斜面從靜止開始滾下,他通

過實(shí)驗(yàn)觀察和邏輯推理,獲取的正確結(jié)論有( )

2

A.傾角一準(zhǔn)時(shí),小球在斜面上的位移與時(shí)間成正比

B.傾角一準(zhǔn)時(shí),小球在斜面上的速度與時(shí)間成正比

C.斜面長(zhǎng)度一準(zhǔn)時(shí),小球從頂端滾終究端時(shí)的速度與傾角沒關(guān)

D.斜面長(zhǎng)度一準(zhǔn)時(shí),小球從頂端滾終究端所需的時(shí)間與傾角沒關(guān)

分析:伽利略經(jīng)過斜面實(shí)驗(yàn),測(cè)得小球經(jīng)過的位移跟所用時(shí)間的二次方之比是不變的,即??12=??22=????12??3??32=?,由此證了然小球沿斜面向下的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)。且小球的加速度隨斜面傾角的增大而

變大。結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知,傾角一準(zhǔn)時(shí),小球在斜面上的位移與時(shí)間的二次方成正比,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。

傾角一準(zhǔn)時(shí),小球在斜面上的速度與時(shí)間成正比,選項(xiàng)B正確。斜面長(zhǎng)度一準(zhǔn)時(shí),傾角越大,加速度

越大,小球到達(dá)底端時(shí)的速度越大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。斜面長(zhǎng)度一準(zhǔn)時(shí),傾角越大,加速度越大,小球到達(dá)

底端所需的時(shí)間越短,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案:B

7科學(xué)研究活動(dòng)平時(shí)包括以下環(huán)節(jié):提出問題,作出假設(shè),擬定計(jì)劃,采集憑據(jù),評(píng)估交流等。一組

同學(xué)研究“運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系”的研究過程以下:

A.有同學(xué)認(rèn)為:運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力可能與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。

B.他們計(jì)劃利用一些“小紙杯”作為研究對(duì)象,用超聲測(cè)距儀等儀器測(cè)量“小紙杯”在空中直線下

落時(shí)的下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,以考據(jù)假設(shè)。

C.在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下,同學(xué)們第一測(cè)量了單只“小紙杯”在空中下落過程中不同樣時(shí)辰的下落距離,將數(shù)據(jù)填入下表中,圖甲是對(duì)應(yīng)的位移—時(shí)間圖線。爾后將不同樣數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落,分別測(cè)出它們的速度—時(shí)間圖線,如圖乙中圖線1、2、3、4、5所示。時(shí)間/s下落距離/m000000..040036..080469..1.20.957

3

20x.

D.同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后,證了然他們的假設(shè)。

回答以下提問:

(1)與上述過程中A、C步驟相對(duì)應(yīng)的科學(xué)研究環(huán)節(jié)分別是。(2)圖甲中的AB段反響了運(yùn)動(dòng)物體在做運(yùn)動(dòng),表中x處的值為。(3)圖乙中各條圖線擁有共同特點(diǎn),“小紙杯”在下落的開始階段做運(yùn)動(dòng),最后“小紙杯”做運(yùn)動(dòng)。(4)比較圖乙中的圖線1和5,指出在s時(shí)間段內(nèi),速度隨時(shí)間變化關(guān)系的差異:。分析:(1)步驟A是作出假設(shè);步驟C是采集憑據(jù)。

由x-t圖像能夠看出,圖線的AB段位移隨時(shí)間近似平均變化,說明物體做的是勻速運(yùn)動(dòng)。由圖

線可求得勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v≈m/s,則物體從~2.0s的時(shí)間內(nèi)下落的距離m,所

以表中m+0.976m=1.933m。

由v-t圖像可知,速度先增大,后保持牢固,其變化率素來減小,即加速度素來減小。最后“小紙杯”做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

(4)由題圖乙可知,在s時(shí)間段內(nèi),圖線1反響速度不隨時(shí)間變化,圖線5反響速度隨時(shí)間繼

續(xù)增大(或圖線1反響紙杯做勻速運(yùn)動(dòng),圖線5反響紙杯依舊在做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng))。

答案:(1)作出假設(shè)、采集憑據(jù)(2)勻速1.933(3)加速度逐漸減小的加速勻速(4)圖線1

反響速度不隨時(shí)間變化,圖線5反響速度隨時(shí)間連續(xù)增大(或圖線1反響紙杯做勻速運(yùn)動(dòng),圖線5反

映紙杯依舊在做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng))

能力提升

4

1以下表達(dá)不吻合史實(shí)的是( )

A.古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體越重,下落得越快

伽利略發(fā)現(xiàn)亞里士多德的見解有自相矛盾的地方

C.伽利略認(rèn)為,若是沒有空氣阻力,重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快

D.伽利略用實(shí)驗(yàn)直接證了然自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

分析:古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為重的物體比輕的物體下落的快,即物體越重下落的越快,A吻合

史實(shí)。伽利略發(fā)現(xiàn)亞里士多德的理論在邏輯上有矛盾,他認(rèn)為輕重不同樣的物體,從同一高度墜落,加

速度同樣,它們將同時(shí)著地,從而推翻了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷,B吻合史實(shí)。伽利略認(rèn)為,若是沒有

空氣阻力,重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快,C吻合史實(shí)。伽利略先英勇的猜想,下落物體的速度是隨

時(shí)間平均增加的,爾后經(jīng)過實(shí)驗(yàn)考據(jù),銅球從斜槽的不同樣地址由靜止下落,獲取結(jié)論即速度是隨時(shí)間

平均增加的,最后合理外推,隨著θ的增大,應(yīng)該有同樣的結(jié)論,當(dāng)θ=90°時(shí),即物體豎直下落時(shí),

這個(gè)關(guān)系也應(yīng)該成立,因此D不吻合史實(shí)。

答案:D

2關(guān)于伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,以下說法正確的選項(xiàng)是( )

A.伽利略認(rèn)為在同一地址,重的物體和輕的物體下落快慢不同樣

B.伽利略猜想運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比,并直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了考據(jù)

C.伽利略經(jīng)過數(shù)學(xué)推演并利用小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)考據(jù)了位移與時(shí)間的二次方成正比

D.伽利略利用小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)考據(jù)了運(yùn)動(dòng)速度與位移成正比

答案:C

3在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí),還應(yīng)該十分注意學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問題的思想和方法,從必然意義上說,

后一點(diǎn)甚至更重要。偉大的物理學(xué)家伽利略的研究方法關(guān)于此后的科學(xué)研究擁有重要的啟迪生用,

到此刻依舊擁有重要意義。請(qǐng)你回顧伽利略研究物體下落規(guī)律的過程,判斷以下哪個(gè)過程是伽利略的

研究過程( )

猜想→問題→數(shù)學(xué)推理→實(shí)驗(yàn)考據(jù)→合理外推→得出結(jié)論

5

問題→猜想→實(shí)驗(yàn)考據(jù)→數(shù)學(xué)推理→合理外推→得出結(jié)論

C.問題→猜想→數(shù)學(xué)推理→實(shí)驗(yàn)考據(jù)→合理外推→得出結(jié)論

D.猜想→問題→實(shí)驗(yàn)考據(jù)→數(shù)學(xué)推理→合理外推→得出結(jié)論

分析:伽利略研究物體下落規(guī)律的過程是先對(duì)亞里士多德對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的觀察得出的結(jié)論提出思疑—

—大小石塊捆在一起下落得出與其矛盾的結(jié)論;猜想——下落的運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng),速度與時(shí)間

成正比;數(shù)學(xué)推理——若是v∝t,則有x∝t2;實(shí)驗(yàn)考據(jù)——設(shè)計(jì)出斜面實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行研究,得出圓滑斜

面上滑下的物體的規(guī)律x∝t2;合理外推——將圓滑斜面上滑下的物體的規(guī)律x∝t2實(shí)行到落體運(yùn)動(dòng)。

從研究的過程看,答案應(yīng)是C。

答案:C

4(多項(xiàng)選擇)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn):月球表面沒有空氣,重力加速度約為地球表面處重力加速度的

1。若宇航員登上月球后,在空中同一高度處同時(shí)由靜止釋放羽毛和鉛球,6

忽略地球和其他星球?qū)λ鼈兊挠绊?以下說法正確的選項(xiàng)是( )

A.羽毛將加速上升,鉛球?qū)⒓铀傧侣?/p>

B.羽毛和鉛球都將下落,且同時(shí)落到月球表面

C.羽毛和鉛球都將下落,但鉛球先落到月球表面

D.羽毛和鉛球都將下落,且落到月球表面的速度同樣

分析:羽毛和鉛球都將做自由落體運(yùn)動(dòng),因?yàn)闆]有空氣阻力,只受“重力”作用,因此兩者的運(yùn)動(dòng)情況是同樣的,下落同樣快,而且落到月球表面時(shí)的速度也同樣。

答案:BD

5(多項(xiàng)選擇)一個(gè)鐵釘和一個(gè)棉花團(tuán)同時(shí)從同一高處下落,總是鐵釘先落地,這是因?yàn)? )

鐵釘比棉花團(tuán)重

棉花團(tuán)碰到的空氣阻力不能夠忽略

C.鐵釘不受空氣阻力

6

D.空氣阻力對(duì)鐵釘?shù)南侣洚a(chǎn)生的影響能夠忽略

分析:棉花團(tuán)和鐵釘下落時(shí),都要碰到空氣阻力的作用,但空氣阻力對(duì)棉花團(tuán)的影響比對(duì)鐵釘?shù)挠绊懸?研究棉花團(tuán)的下落時(shí),空氣阻力的影響不能夠忽略,而研究鐵釘?shù)南侣鋾r(shí),能夠忽略空氣阻力的影響,正確選項(xiàng)為B、D。

答案:BD

★6頻閃攝影是研究變速運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中,照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài),頻閃儀

每隔一準(zhǔn)時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光,照亮運(yùn)動(dòng)的物體,于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)辰

的地址。圖中是小球自由下落時(shí)的頻閃照片,頻閃儀每隔0.04s閃光一次。

依照這張頻閃照片,你能獲取關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的哪些規(guī)律性的東西?

若是要經(jīng)過這幅照片測(cè)量自由落體加速度,能夠采用哪幾種方法?(照片中的數(shù)字是小球距下落點(diǎn)的距離,單位:cm)

分析:(1)從題圖中可知,球的自由落體運(yùn)動(dòng)是

①