2018-2019學(xué)年高中物理 專題2.6 伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究練習(xí) 新人教版必修1.doc

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2.6 伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 1．最早對自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行科學(xué)的研究，否定了亞里士多德錯(cuò)誤論斷的科學(xué)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(yùn)動(dòng)進(jìn)行科學(xué)的研究，否定了亞里士多德錯(cuò)誤論斷的科學(xué)家是伽利略，故選B. 2．伽利略學(xué)科思想方法的核心是 A． 邏輯推理和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合 B． 猜想和假設(shè)相結(jié)合 C． 理想模型 D． 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 【答案】 A 考點(diǎn)：物理學(xué)史 【名師點(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史，對于著名物理學(xué)家、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和重要學(xué)說要記牢，還要學(xué)習(xí)他們的科學(xué)研究的方法． 3．伽利略對落體運(yùn)動(dòng)的研究，不僅確立了落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，更重要的是開辟了一條物理學(xué)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(xué)推理–實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證–得出結(jié)論 B． 提出問題–假設(shè)（猜想）–實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證–數(shù)學(xué)推理–得出結(jié)論–合理外推 C． 提出問題–假設(shè)（猜想）–數(shù)學(xué)推理–實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證–合理外推–得出結(jié)論 D． 提出問題–假設(shè)（猜想）–實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(xué)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(jìn)行邏輯推理，然后對自己的邏輯推理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，緊接著要對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行修正推廣，C正確， 考點(diǎn)：考查了物理研究方法 【名師點(diǎn)睛】伽利略將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來，以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)，開辟了嶄新的研究物理的方法道路，同學(xué)們要從中汲取營養(yǎng)，提高科學(xué)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(jì),g取10m/s2,則蘋果下落的時(shí)間為 (　　) A． 0.1 s B． 0.3 s C． 1.5 s D． 3 s 【答案】 B 【點(diǎn)睛】 掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的三個(gè)速度公式，四個(gè)位移公式；并推廣到初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 5．最早系統(tǒng)地研究自由落體的物理學(xué)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(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的沿斜面運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)（如圖所示）。實(shí)驗(yàn)中，伽利略不斷改變銅球滾下的距離，重復(fù)了多次，測量了銅球在較小傾角斜面上運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間，發(fā)現(xiàn)位移與時(shí)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(shí)驗(yàn)，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(shí)，小球從頂端滾到底端時(shí)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(shí)，小球從頂端滾到底端所用時(shí)間與傾角無關(guān)” C． 當(dāng)時(shí)利用斜面做實(shí)驗(yàn)主要是考慮到實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測量小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 D． 當(dāng)時(shí)利用斜面做實(shí)驗(yàn)主要是考慮到實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測量小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小 【答案】 C 點(diǎn)睛：本題考查伽利略運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究； 要了解伽利略“斜面實(shí)驗(yàn)”的歷史背景，以及實(shí)驗(yàn)方法，體會(huì)實(shí)驗(yàn)在物理中的重要作用． 6．伽利略用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證v∝t的最大困難是 A． 不能很準(zhǔn)確地測定下落的距離 B． 不能測出下落物體的瞬時(shí)速度 C． 當(dāng)時(shí)沒有測量時(shí)間的儀器 D． 當(dāng)時(shí)沒有記錄落體運(yùn)動(dòng)的數(shù)碼相機(jī) 【答案】 B 【解析】 【詳解】 伽利略最初假設(shè)自由落體運(yùn)動(dòng)的速度是隨著時(shí)間均勻增大，但是他所在的那個(gè)時(shí)代還無法直接測定物體的瞬時(shí)速度，所以不能直接得到速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。伽利略通過數(shù)學(xué)運(yùn)算得到結(jié)論：如果物體的初速度為零，而且速度隨時(shí)間的變化是均勻的，那么它通過的位移與所用的時(shí)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(shí)間，就可以檢驗(yàn)這個(gè)物體的速度是否隨時(shí)間均勻變化。但是物體下落很快，當(dāng)時(shí)只能靠滴水計(jì)時(shí)，這樣的計(jì)時(shí)工具還不能測量自由落體運(yùn)動(dòng)所用的較短的時(shí)間。伽利略采用了一個(gè)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(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所以時(shí)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(gè)關(guān)系是s∝t2．故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選B。 7．（多選）伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖所示，可大致表示其實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，圖甲、乙是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論 C． 運(yùn)用圖丁的實(shí)驗(yàn)，可“放大”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯 D． 運(yùn)用圖甲的實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)時(shí),主要遇到了兩個(gè)問題:①無精確的計(jì)時(shí)儀器;②無測瞬時(shí)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(yùn)動(dòng)替代自由落體運(yùn)動(dòng)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(shí)代，沒有先進(jìn)的計(jì)時(shí)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(yùn)動(dòng)替代自由落體運(yùn)動(dòng)解決了問題①．故A錯(cuò)誤，C正確；在伽利略時(shí)代，技術(shù)不夠發(fā)達(dá)，無法直接測定瞬時(shí)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(xué)運(yùn)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(yàn)這個(gè)物體的速度是否隨時(shí)間均勻變化，小球是否做勻變速運(yùn)動(dòng)，即利用x∝t2替代v∝t解決了問題②．故B正確，D錯(cuò)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(gè)盤子，調(diào)整盤子的高度，使一個(gè)水滴碰到盤子時(shí)，恰好有一滴從水龍頭開始下落，而空中還有一個(gè)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(jì)時(shí)，到第N滴落至盤中，測出共用時(shí)間為t，求 (1) 當(dāng)?shù)谝坏温涞奖P子時(shí)，第二滴水滴離開水龍頭的距離為多少？ (2) 兩滴水間的時(shí)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(diǎn)睛】 本題關(guān)鍵求出時(shí)間間隔，然后根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式列式求解，知道初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)中相等時(shí)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(diǎn)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(shí)落地，求球Ⅰ和球Ⅱ下落時(shí)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(shí)間t＝， A下落a所需時(shí)間t′＝ 則B下落的時(shí)間t″=t-t′，則H-b=gt″2 聯(lián)立解得， 球Ⅰ和和球Ⅱ下落時(shí)間之比為 【點(diǎn)睛】 本題主要考查了自由落體運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式，明確AB同時(shí)落地，找出AB的時(shí)間關(guān)系即可求得