2024-2025学年高中物理第二章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

PAGEPAGE76伽利略对自由落体运动的探讨基础巩固116世纪末,意大利比萨高校的年轻学者伽利略通过逻辑推理的方法,使亚里士多德的理论陷入逆境,伽利略的猜想是()A.重的物体下落得快B.轻的物体下落得快C.轻、重两物体下落得一样快D.以上都不是答案:C2伽利略对自由落体的探讨,开创了探讨自然规律的科学方法,这就是()A.对自然现象进行总结归纳的方法B.用科学试验进行探究的方法C.对自然现象进行总结归纳,并用试验进行验证的方法D.抽象思维、数学推导和科学试验相结合的方法答案:D3伽利略用试验验证v∝t的最大困难是()A.不能很精确地测定下落的距离B.不能测出下落物体的瞬时速度C.当时没有测量时间的仪器D.当时没有记录落体运动的数码相机答案:B4关于伽利略对落体运动的探讨,以下说法不正确的是()A.运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断B.提出“自由落体”是一种最简洁的变速直线运动——匀变速直线运动C.通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时,物体做自由落体运动,且加速度的大小跟物体的质量有关D.总体的思想方法是对现象的视察——提出假设——逻辑推理——试验验证——对假说进行修正和推广答案:C5(多选)伽利略在探讨落体运动时,设计了如图所示的斜面试验,他在这个试验中采纳过的方法有()A.用水钟或节拍器计时B.用打点计时器打出纸带进行数据分析C.变更斜面倾角,比较各种倾角得到的D.将斜面试验的结果合理外推,说明自由落体运动是特别的匀变速直线运动解析:在伽利略时代,没有先进的计时仪器,因此采纳的是水钟计时,A正确;在伽利略时代还没有独创打点计时器,B错误;在伽利略时代,技术不够发达,无法干脆测定瞬时速度,所以不行能干脆得到速度的变更规律,但是伽利略通过数学运算得出结论:假如物体的初速度为零,而且位移与时间的平方成正比,就可以检验这个物体的速度随时间匀称变更,C正确;将斜面试验的结果合理外推,说明自由落体运动是特别的匀变速直线运动,D正确。答案:ACD6伽利略在闻名的斜面试验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止起先滚下,他通过试验视察和逻辑推理,得到的正确结论有()A.倾角肯定时,小球在斜面上的位移与时间成正比B.倾角肯定时,小球在斜面上的速度与时间成正比C.斜面长度肯定时,小球从顶端滚究竟端时的速度与倾角无关D.斜面长度肯定时,小球从顶端滚究竟端所需的时间与倾角无关解析:伽利略通过斜面试验,测得小球通过的位移跟所用时间的二次方之比是不变的,即x1t12=x2t22=x答案:B7科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定安排,搜集证据,评估沟通等。一组同学探讨“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关。B.他们安排利用一些“小纸杯”作为探讨对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变更的规律,以验证假设。C.在相同的试验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图甲是对应的位移—时间图线。然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度—时间图线,如图乙中图线1、2、3、4、5所示。时间/s下落距离/m0.00.0000.40.0360.80.4691.20.9572.0xD.同学们对试验数据进行分析、归纳后,证明白他们的假设。回答下列提问:(1)与上述过程中A、C步骤相对应的科学探究环节分别是。

(2)图甲中的AB段反映了运动物体在做运动,表中x处的值为。

(3)图乙中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的起先阶段做运动,最终“小纸杯”做运动。

(4)比较图乙中的图线1和5,指出在1.0~1.5s时间段内,速度随时间变更关系的差异:

。

解析:(1)步骤A是作出假设;步骤C是搜集证据。(2)由x-t图像可以看出,图线的AB段位移随时间近似匀称变更,说明物体做的是匀速运动。由图线可求得匀速运动时的速度v≈1.22m/s,则物体从1.2~2.0s的时间内下落的距离h=vt=0.976m,所以表中x=0.957m+0.976m=1.933m。(3)由v-t图像可知,速度先增大,后保持稳定,其变更率始终减小,即加速度始终减小。最终“小纸杯”做匀速直线运动。(4)由题图乙可知,在1.0~1.5s时间段内,图线1反映速度不随时间变更,图线5反映速度随时间接着增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依旧在做加速度减小的加速运动)。答案:(1)作出假设、搜集证据(2)匀速1.933(3)加速度渐渐减小的加速匀速(4)图线1反映速度不随时间变更,图线5反映速度随时间接着增大(或图线1反映纸杯做匀速运动,图线5反映纸杯依旧在做加速度减小的加速运动)实力提升1下列叙述不符合史实的是()A.古希腊哲学家亚里士多德认为物体越重,下落得越快B.伽利略发觉亚里士多德的观点有自相冲突的地方C.伽利略认为,假如没有空气阻力,重物与轻物应当下落得同样快D.伽利略用试验干脆证明白自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动解析:古希腊哲学家亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落的快,即物体越重下落的越快,A符合史实。伽利略发觉亚里士多德的理论在逻辑上有冲突,他认为轻重不同的物体,从同一高度坠落,加速度一样,它们将同时着地,从而推翻了亚里士多德的错误论断,B符合史实。伽利略认为,假如没有空气阻力,重物与轻物应当下落得同样快,C符合史实。伽利略先大胆的揣测,下落物体的速度是随时间匀称增加的,然后通过试验验证,铜球从斜槽的不同位置由静止下落,得到结论即速度是随时间匀称增加的,最终合理外推,随着θ的增大,应当有相同的结论,当θ=90°时,即物体竖直下落时,这个关系也应当成立,所以D不符合史实。答案:D2关于伽利略对自由落体运动的探讨,下列说法正确的是()A.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B.伽利略猜想运动速度与下落时间成正比,并干脆用试验进行了验证C.伽利略通过数学推演并利用小球在斜面上的运动验证了位移与时间的二次方成正比D.伽利略利用小球在斜面上的运动验证了运动速度与位移成正比答案:C3在学习物理学问的同时,还应当非常留意学习物理学探讨问题的思想和方法,从肯定意义上说,后一点甚至更重要。宏大的物理学家伽利略的探讨方法对于后来的科学探讨具有重大的启蒙作用,至今仍旧具有重要意义。请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程,判定下列哪个过程是伽利略的探究过程()A.猜想→问题→数学推理→试验验证→合理外推→得出结论B.问题→猜想→试验验证→数学推理→合理外推→得出结论C.问题→猜想→数学推理→试验验证→合理外推→得出结论D.猜想→问题→试验验证→数学推理→合理外推→得出结论解析:伽利略探究物体下落规律的过程是先对亚里士多德对落体运动的视察得出的结论提出质疑——大小石块捆在一起下落得出与其冲突的结论;猜想——下落的运动是最简洁的运动,速度与时间成正比;数学推理——假如v∝t,则有x∝t2;试验验证——设计出斜面试验并进行探讨,得出光滑斜面上滑下的物体的规律x∝t2;合理外推——将光滑斜面上滑下的物体的规律x∝t2推广到落体运动。从探究的过程看,答案应是C。答案:C★4(多选)科学探讨发觉:月球表面没有空气,重力加速度约为地球表面处重力加速度的1A.羽毛将加速上升,铅球将加速下落B.羽毛和铅球都将下落,且同时落到月球表面C.羽毛和铅球都将下落,但铅球先落到月球表面D.羽毛和铅球都将下落,且落到月球表面的速度相同解析:羽毛和铅球都将做自由落体运动,因为没有空气阻力,只受“重力”作用,所以两者的运动状况是一样的,下落一样快,并且落到月球表面时的速度也相同。答案:BD5(多选)一个铁钉和一个棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为()A.铁钉比棉花团重B.棉花团受到的空气阻力不能忽视C.铁钉不受空气阻力D.空气阻力对铁钉的下落产生的影响可以忽视解析:棉花团和铁钉下落时,都要受到空气阻力的作用,但空气阻力对棉花团的影响比对铁钉的影响要大,探讨棉花团的下落时,空气阻力的影响不能忽视,而探讨铁钉的下落时,可以忽视空气阻力的影响,正确选项为B、D。答案:BD★6频闪摄影是探讨变速运动常用的试验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔肯定时间发出一次短暂的剧烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。图中是小球自由下落时的频闪照片,频闪仪每隔0.04s闪光一次。(1)依据这张频闪照片,你能获得关于自由落体运动的哪些规律性的东西?(2)假如要通过这幅照片测量自由落体加速度,可以采纳哪几种方法?(照片中的数字是小球距下落点的距离,单位:cm)解析