2018-2019學年高中物理 專題2.6 伽利略對自由落體運動的研究練習 新人教版必修1.doc

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2.6 伽利略對自由落體運動的研究 1．最早對自由落體運動進行科學的研究，否定了亞里士多德錯誤論斷的科學家是 A． 牛頓 B． 伽利略 C． 開普勒 D． 胡克 【答案】 B 【解析】 最早對自由落體運動進行科學的研究，否定了亞里士多德錯誤論斷的科學家是伽利略，故選B. 2．伽利略學科思想方法的核心是 A． 邏輯推理和實驗驗證相結(jié)合 B． 猜想和假設(shè)相結(jié)合 C． 理想模型 D． 實驗驗證 【答案】 A 考點：物理學史 【名師點睛】本題考查物理學史，對于著名物理學家、經(jīng)典實驗和重要學說要記牢，還要學習他們的科學研究的方法． 3．伽利略對落體運動的研究，不僅確立了落體運動的規(guī)律，更重要的是開辟了一條物理學的研究之路。他的研究思路可概括為 A． 提出問題–假設(shè)（猜想）–數(shù)學推理–實驗驗證–得出結(jié)論 B． 提出問題–假設(shè)（猜想）–實驗驗證–數(shù)學推理–得出結(jié)論–合理外推 C． 提出問題–假設(shè)（猜想）–數(shù)學推理–實驗驗證–合理外推–得出結(jié)論 D． 提出問題–假設(shè)（猜想）–實驗驗證–合理外推–得出結(jié)論 【答案】 C 【解析】 試題分析：這是依據(jù)思維程序排序的問題，這一套科學研究方法，要符合邏輯順序，即通過觀察現(xiàn)象，提出假設(shè)，根據(jù)假設(shè)進行邏輯推理，然后對自己的邏輯推理進行實驗檢驗，緊接著要對實驗結(jié)論進行修正推廣，C正確， 考點：考查了物理研究方法 【名師點睛】伽利略將可靠的事實和理論思維結(jié)合起來，以實驗事實為基礎(chǔ)，開辟了嶄新的研究物理的方法道路，同學們要從中汲取營養(yǎng)，提高科學素質(zhì)． 4．如圖所示,一只熟透的蘋果從樹上落下后以3m/s的速度砸中人的頭頂,空氣阻力不計,g取10m/s2,則蘋果下落的時間為 (　　) A． 0.1 s B． 0.3 s C． 1.5 s D． 3 s 【答案】 B 【點睛】 掌握勻變速直線運動的三個速度公式，四個位移公式；并推廣到初速度為零的勻加速直線運動。 5．最早系統(tǒng)地研究自由落體的物理學家是伽利略，他為了研究自由落體的規(guī)律，采用“沖淡”重力的方法，將落體實驗轉(zhuǎn)化為著名的沿斜面運動的實驗（如圖所示）。實驗中，伽利略不斷改變銅球滾下的距離，重復了多次，測量了銅球在較小傾角斜面上運動的位移和時間，發(fā)現(xiàn)位移與時間的平方成正比；增大斜面傾角，該規(guī)律仍然成立。于是，他外推到傾角為90的情況，得出結(jié)論。關(guān)于該實驗，下列說法中正確的是 A． 伽利略能得出的結(jié)論可能是“斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端時的速度與傾角無關(guān)” B． 伽利略能得出的結(jié)論可能是“斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端所用時間與傾角無關(guān)” C． 當時利用斜面做實驗主要是考慮到實驗時便于測量小球運動的時間 D． 當時利用斜面做實驗主要是考慮到實驗時便于測量小球運動的加速度大小 【答案】 C 點睛：本題考查伽利略運動規(guī)律的研究； 要了解伽利略“斜面實驗”的歷史背景，以及實驗方法，體會實驗在物理中的重要作用． 6．伽利略用實驗驗證v∝t的最大困難是 A． 不能很準確地測定下落的距離 B． 不能測出下落物體的瞬時速度 C． 當時沒有測量時間的儀器 D． 當時沒有記錄落體運動的數(shù)碼相機 【答案】 B 【解析】 【詳解】 伽利略最初假設(shè)自由落體運動的速度是隨著時間均勻增大，但是他所在的那個時代還無法直接測定物體的瞬時速度，所以不能直接得到速度隨時間的變化規(guī)律。伽利略通過數(shù)學運算得到結(jié)論：如果物體的初速度為零，而且速度隨時間的變化是均勻的，那么它通過的位移與所用的時間的二次方成正比，這樣，只要測出物體通過通過不同位移所用的時間，就可以檢驗這個物體的速度是否隨時間均勻變化。但是物體下落很快，當時只能靠滴水計時，這樣的計時工具還不能測量自由落體運動所用的較短的時間。伽利略采用了一個巧妙的方法，用來“沖淡”重力。他讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，二小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所以時間長，所以容易測量。所以伽利略根據(jù)假設(shè)推出了物理量便于測量的一個關(guān)系是s∝t2．故ACD錯誤，B正確；故選B。 7．（多選）伽利略對自由落體運動的研究，是科學實驗和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖所示，可大致表示其實驗和思維的過程，對這一過程的分析，下列說法正確的是（ ） A． 其中圖甲、乙是實驗現(xiàn)象，圖丁是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論 B． 其中的圖丙、丁是實驗現(xiàn)象，圖甲、乙是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論 C． 運用圖丁的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯 D． 運用圖甲的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯 【答案】 AD 【解析】 8．（多選）伽利略在研究自由落體運動時,主要遇到了兩個問題:①無精確的計時儀器;②無測瞬時速度的工具,關(guān)于伽利略解決上述問題的辦法,下列說法正確的是( ) A． 利用x∝t2替代v∝t解決了問題① B． 利用x∝t2替代v∝t解決了問題② C． 利用斜面上小球的運動替代自由落體運動解決了問題① D． 利用x∝t替代v∝t解決了問題② 【答案】 BC 【解析】在伽利略時代，沒有先進的計時儀器，因此伽利略讓小球從斜面上滾下來用米“沖淡”重力，即利用斜面上小球的運動替代自由落體運動解決了問題①．故A錯誤，C正確；在伽利略時代，技術(shù)不夠發(fā)達，無法直接測定瞬時速度，所以不可能直接得到速度的變化規(guī)律，但是伽利略通過數(shù)學運算得出結(jié)論：如果物體的初速度為零，而且x與t平方的成正比，就可以檢驗這個物體的速度是否隨時間均勻變化，小球是否做勻變速運動，即利用x∝t2替代v∝t解決了問題②．故B正確，D錯誤．故選BC． 9．利用水滴下落可以測出重力加速度g，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一個盤子，調(diào)整盤子的高度，使一個水滴碰到盤子時，恰好有一滴從水龍頭開始下落，而空中還有一個正在下落中的水滴，測出水龍頭到盤子的距離為h，再從第一滴離開水龍頭開始計時，到第N滴落至盤中，測出共用時間為t，求 (1) 當?shù)谝坏温涞奖P子時，第二滴水滴離開水龍頭的距離為多少？ (2) 兩滴水間的時間間隔是多少？ (3) 重力加速度g是多大？ 【答案】 （1）h（2） （3） 【解析】 【點睛】 本題關(guān)鍵求出時間間隔，然后根據(jù)自由落體運動位移時間公式列式求解，知道初速度為零的勻變速直線運動中相等時間的位移之比是從1開始的連續(xù)奇數(shù)比。 10．如圖所示，在距地面不等高處有兩點A和B，它們之間的高度差為b。A、B處各有一小球，A處小球Ⅰ自由下落一段距離a后，B處小球Ⅱ開始自由下落，結(jié)果兩小球同時落地，求球Ⅰ和球Ⅱ下落時間之比。 【答案】 【解析】 【詳解】 設(shè)A距地面的高度為H，根據(jù)h=gt2可知，A下落到地面的時間t＝， A下落a所需時間t′＝ 則B下落的時間t″=t-t′，則H-b=gt″2 聯(lián)立解得， 球Ⅰ和和球Ⅱ下落時間之比為 【點睛】 本題主要考查了自由落體運動的位移時間公式，明確AB同時落地，找出AB的時間關(guān)系即可求得