20192020學(xué)年高中物理第二章6伽利略對自由落體運動研究練習(xí)(含解析)新人教必修1

20192020學(xué)年高中物理第二章6伽利略對自由落體運動的研究練習(xí)(含分析)新人教版必修120192020學(xué)年高中物理第二章6伽利略對自由落體運動的研究練習(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伽利略對自由落體運動的研究練習(xí)(含分析)新人教版必修1

伽利略對自由落體運動的研究

基礎(chǔ)牢固

116世紀末,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( )

對自然現(xiàn)象進行總結(jié)歸納的方法

用科學(xué)實驗進行研究的方法

C.對自然現(xiàn)象進行總結(jié)歸納,并用實驗進行考據(jù)的方法

D.抽象思想、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法

答案:D

3伽利略用實驗考據(jù)v∝t的最大困難是( )

不能夠很正確地測定下落的距離

不能夠測出下落物體的瞬時速度

答案:B

1

4關(guān)于伽利略對落體運動的研究,以下說法不正確的選項是( )

運用“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”是一種最簡單的變速直線運動——勻變速直線運動

C.經(jīng)過斜面上物體的勻加速運動外推出斜面傾角為90°時,物體做自由落體運動,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現(xiàn)象的觀察——提出假設(shè)——邏輯推理——實驗考據(jù)——對假說進行修正

和實行

答案:C

5(多項選擇)伽利略在研究落體運動時,設(shè)計了以下列圖的斜面實驗,他在這個實驗中采用過的方法

有( )

用水鐘或節(jié)拍器計時

用打點計時器打出紙帶進行數(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.將斜面實驗的結(jié)果合理外推,說明自由落體運動是特其他勻變速直線運動

分析:在伽利略時代,沒有先進的計時儀器,因此采用的是水鐘計時,A正確;在伽利略時代還沒有發(fā)明打點計時器,B錯誤;在伽利略時代,技術(shù)不夠發(fā)達,無法直接測定瞬時速度,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)運算得出結(jié)論:若是物體的初速度為零,而且位移與時間的平

方成正比,就可以檢驗這個物體的速度隨時間平均變化,C正確;將斜面實驗的結(jié)果合理外推,說明自

由落體運動是特其他勻變速直線運動,D正確。

答案:ACD

6伽利略在出名的斜面實驗中,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

過實驗觀察和邏輯推理,獲取的正確結(jié)論有( )

2

A.傾角一準時,小球在斜面上的位移與時間成正比

B.傾角一準時,小球在斜面上的速度與時間成正比

C.斜面長度一準時,小球從頂端滾終究端時的速度與傾角沒關(guān)

D.斜面長度一準時,小球從頂端滾終究端所需的時間與傾角沒關(guān)

分析:伽利略經(jīng)過斜面實驗,測得小球經(jīng)過的位移跟所用時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動是勻變速運動。且小球的加速度隨斜面傾角的增大而

變大。結(jié)合運動學(xué)公式可知,傾角一準時,小球在斜面上的位移與時間的二次方成正比,選項A錯誤。

傾角一準時,小球在斜面上的速度與時間成正比,選項B正確。斜面長度一準時,傾角越大,加速度

越大,小球到達底端時的速度越大,選項C錯誤。斜面長度一準時,傾角越大,加速度越大,小球到達

底端所需的時間越短,選項D錯誤。

答案:B

7科學(xué)研究活動平時包括以下環(huán)節(jié):提出問題,作出假設(shè),擬定計劃,采集憑據(jù),評估交流等。一組

同學(xué)研究“運動物體所受空氣阻力與運動速度關(guān)系”的研究過程以下:

A.有同學(xué)認為:運動物體所受空氣阻力可能與其運動速度有關(guān)。

B.他們計劃利用一些“小紙杯”作為研究對象,用超聲測距儀等儀器測量“小紙杯”在空中直線下

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

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

3

20x.

D.同學(xué)們對實驗數(shù)據(jù)進行分析、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段反響了運動物體在做運動,表中x處的值為。(3)圖乙中各條圖線擁有共同特點,“小紙杯”在下落的開始階段做運動,最后“小紙杯”做運動。(4)比較圖乙中的圖線1和5,指出在s時間段內(nèi),速度隨時間變化關(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段位移隨時間近似平均變化,說明物體做的是勻速運動。由圖

線可求得勻速運動時的速度v≈m/s,則物體從~2.0s的時間內(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”做勻速直線運動。

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

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

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

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

映紙杯依舊在做加速度減小的加速運動)

能力提升

4

1以下表達不吻合史實的是( )

A.古希臘哲學(xué)家亞里士多德認為物體越重,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.伽利略用實驗直接證了然自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動

分析:古希臘哲學(xué)家亞里士多德認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。伽利略發(fā)現(xiàn)亞里士多德的理論在邏輯上有矛盾,他認為輕重不同樣的物體,從同一高度墜落,加

速度同樣,它們將同時著地,從而推翻了亞里士多德的錯誤論斷,B吻合史實。伽利略認為,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。伽利略先英勇的猜想,下落物體的速度是隨

時間平均增加的,爾后經(jīng)過實驗考據(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θ=90°時,即物體豎直下落時,

這個關(guān)系也應(yīng)該成立,因此D不吻合史實。

答案:D

2關(guān)于伽利略對自由落體運動的研究,以下說法正確的選項是( )

A.伽利略認為在同一地址,重的物體和輕的物體下落快慢不同樣

B.伽利略猜想運動速度與下落時間成正比,并直接用實驗進行了考據(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動考據(jù)了位移與時間的二次方成正比

D.伽利略利用小球在斜面上的運動考據(jù)了運動速度與位移成正比

答案:C

3在學(xué)習(xí)物理知識的同時,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。請你回顧伽利略研究物體下落規(guī)律的過程,判斷以下哪個過程是伽利略的

研究過程( )

猜想→問題→數(shù)學(xué)推理→實驗考據(jù)→合理外推→得出結(jié)論

5

問題→猜想→實驗考據(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→實驗考據(jù)→合理外推→得出結(jié)論

D.猜想→問題→實驗考據(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)律的過程是先對亞里士多德對落體運動的觀察得出的結(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——下落的運動是最簡單的運動,速度與時間

成正比;數(shù)學(xué)推理——若是v∝t,則有x∝t2;實驗考據(jù)——設(shè)計出斜面實驗并進行研究,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實行到落體運動。

從研究的過程看,答案應(yīng)是C。

答案:C

4(多項選擇)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動,因為沒有空氣阻力,只受“重力”作用,因此兩者的運動情況是同樣的,下落同樣快,而且落到月球表面時的速度也同樣。

答案:BD

5(多項選擇)一個鐵釘和一個棉花團同時從同一高處下落,總是鐵釘先落地,這是因為( )

鐵釘比棉花團重

棉花團碰到的空氣阻力不能夠忽略

C.鐵釘不受空氣阻力

6

D.空氣阻力對鐵釘?shù)南侣洚a(chǎn)生的影響能夠忽略

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

答案:BD

★6頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段。在暗室中,照相機的快門處于常開狀態(tài),頻閃儀

每隔一準時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光,照亮運動的物體,于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時辰

的地址。圖中是小球自由下落時的頻閃照片,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)于自由落體運動的哪些規(guī)律性的東西?

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

分析:(1)從題圖中可知,球的自由落體運動是

①