2018-2019學年高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 專題2.6 伽利略對自由落體運動的研究課時同步試題 新人教版必修1.doc

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第6節(jié) 伽利略對自由落體運動的研究 1．（2018北京市西城區(qū)普通高中合格性考試模擬）在物理學發(fā)展的過程中，某位科學家開創(chuàng)了以實驗檢驗猜想和假設的科學方法，并用這種方法研究了落體運動的規(guī)律，這位科學家是 A．焦耳 B．伽利略 C．牛頓 D．安培 【答案】B 【點睛】本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一。 2．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．其中的甲圖是實驗現(xiàn)象，乙、丙、丁圖是經過合理的外推得到的結論 B．其中的丁圖是實驗現(xiàn)象，甲圖是經過合理的外推得到的結論 C．運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯 D．運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯 【答案】C 【解析】甲乙丙均是實驗現(xiàn)象，丁圖是經過合理的外推得到的結論，所以AB均錯。伽利略的時代無法直接測定瞬時速度，就無法驗證v與t成正比的思想，伽利略通過數(shù)學運算得到，若物體初速度為零，且速度隨時間均勻變化，即v正比于t，那么它通過的位移與所用時間的二次方成正比，只要測出物體通過不同位移所用的時間就可以驗證這個物體的速度是否隨時間均勻變化。由于伽利略時代靠滴水計時，不能測量自由落體所用的時間，伽利略讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，由于沿斜面下滑時加速度減小，所用時間長得多，所以容易測量。這個方法叫“沖淡”重力，所以C正確，D錯誤。 【點睛】本題考查了伽利略對自由落體運動的研究，要了解其實驗的目的以及研究過程為什么要“沖淡”重力的方法。 3．下列哪一位科學家首先創(chuàng)造了一套把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）和諧地結合起來的科學方法，從而發(fā)展了人類的科學思維方式和科學研究方法 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】首先創(chuàng)造了把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）和諧地結合起來的科學方法的科學家是意大利的科學家伽利略，不是亞里士多德、牛頓和阿基米德，故C正確。 4．（2018普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試模擬）自由落體運動是指物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動，是勻變速直線運動中的一個特例。關于對自由落體運動的研究下列說法正確的是 A．伽利略測定了銅球在斜面上運動的位移與時間，進而得出了速度隨位移均勻增大的結論 B．亞里士多德認為物體下落速度和下落時間成正比 C．伽利略應用數(shù)學計算的方法得出做自由落體運動的物體通過的位移與速度的二次方成正比 D．伽利略研究銅球在斜面上運動并做出合理外推，進而得出小球自由下落的速度與時間成正比 【答案】D 【點睛】知道物理學史，知道物理學家在對應科學研究中的主要步驟和采用的物理方法。 5．意大利科學家伽利略在研究物體變速運動規(guī)律時，做了著名的“斜面實驗”，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球的加速度隨斜面傾角的增大而增大，于是他對大傾角情況進行了合理的外推，由此得出的結論是 A．物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性 B．自由落體運動是一種勻變速直線運動 C．力是使物體產生加速度的原因 D．力不是維持物體運動的原因 【答案】B 【解析】銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，傾角最大的情況就是90時，這時物體做自由落體運動，由此得出的結論是自由落體運動是一種勻變速直線運動，故B正確，ACD錯誤。 6．17世紀意大利科學家伽利略在研究落體運動的規(guī)律時，提出了著名的斜面實驗，其中應用到的物理思想方法屬于 A．等效替代 B．實驗歸納 C．理想實驗 D．控制變量 【答案】C 【解析】伽利略的斜面實驗是在實驗基礎上進行“合理外推”得到落體運動規(guī)律的，屬于理想實驗，只有選項C正確。 7．關于伽利略對自由落體運動的研究，下列說法中不正確的是 A．伽利略認為，在同一地點，重的物體和輕的物體應該下落得同樣快 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驗證 C．伽利略通過數(shù)學推演并用小球在斜面上驗證了位移與時間的平方成正比 D．伽利略思想方法的核心是把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學推演）和諧地結合起來 【答案】B 8．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，得出結論。關于該實驗，下列說法中正確的是 A．伽利略能得出的結論可能是“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” B．伽利略能得出的結論可能是“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” 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。 9．伽利略對自由落體的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學方法，這就是 A．對自然現(xiàn)象進行總結歸納的方法 B．用科學實驗進行探究的方法 C．邏輯推理、數(shù)學推演和科學實驗相結合的方法 D．對自然現(xiàn)象進行總結歸納，并用實驗進行驗證的方法 【答案】C 【解析】伽利略對自由落體的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學方法，這就是邏輯推理、數(shù)學推演和科學實驗相結合的方法，故選C。 10．伽利略對自由落體運動和運動和力的關系的研究，開創(chuàng)了科學實驗和邏輯推理相結合的重要科學研究方法。圖1、圖2分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程，對這兩項研究，下列說法正確的是 A．圖1通過對自由落體運動的研究，合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動 B．圖2的實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持 C．圖中先在傾角較小的斜面上進行實驗，可沖淡重力，使時間測量更容易 D．圖2中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的，實驗可實際完成 【答案】C 11．（2018江西省贛州市于都縣第五中學、唐江中學高一聯(lián)考）關于伽俐略對自由落體運動的研究，下列哪個過程是他的探究過程 A．猜想——問題——數(shù)學推理——實驗驗證——合理外推——得出結論 B．猜想——問題——實驗驗證——數(shù)學推理——合理外推——得出結論 C．問題——猜想——實驗驗證——數(shù)學推理——合理外推——得出結論 D．問題——猜想——數(shù)學推理——實驗驗證——合理外推——得出結論 【答案】C 【解析】伽利略在研究物體下落規(guī)律時，首先是提出問題即對亞里士多德的觀點提出疑問，然后進行了猜想即落體是一種最簡單的變速運動，而最簡單的變速運動就是速度變化是均勻的，接著進行了實驗，伽利略對實驗結果進行數(shù)學推理，然后進行合理的外推得出結論，故ABD錯誤，C正確。 【點睛】伽利略將可靠的事實和理論思維結合起來，以實驗事實為基礎，開辟了嶄新的研究物理的方法道路，發(fā)展了人類的科學思維方式和科學研究方法。 12．科學家們在物理學的發(fā)展過程中創(chuàng)造出了許多物理學研究方法，以下關于所用物理學研究方法的敘述正確的是 A．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了理想模型法 B．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質點來代替物體的方法叫微元法 C．伽利略認為自由落體運動就是物體在傾角為90的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結合的方法 D．在探究加速度、力和質量三者之間的關系時，先保持質量不變研究加速度與力的關系，再保持力不變研究加速度與質量的關系，該實驗采用了假設法 【答案】C 角為90的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結合的方法，故C正確；在探究加速度、力和質量三者之間的關系時，先保持質量不變研究加速度與力的關系，再保持力不變研究加速度與質量的關系，該實驗采用了控制變量法，故D錯誤。 【點睛】在高中物理學習的過程中，我們會遇到多種不同的物理分析方法，這些方法對我們理解物理有很大的幫助，故在理解概念和規(guī)律的基礎上，要注意方法的積累。 13．（2018福建省福州市）伽利略為了研究自由落體的規(guī)律，將落體實驗轉化為著名的“斜面實驗”。以下說法符合科學史實的是 A．斜面實驗時便于測量小球運動的速度和路程 B．斜面實驗可以通過觀察與計算直接得到落體的運動規(guī)律 C．伽利略開創(chuàng)了運用數(shù)學推理和實驗研究相結合的科學方法 D．小球多次從不同起點滾下的位移與所用時間的比值保持不變 【答案】C 14．（2018北京市順義區(qū)）伽利略對變速運動問題研究時，堅信自然界的規(guī)律是簡潔明了的，他從這個信念出發(fā)，猜想落體一定是一種最簡單的變速運動，而最簡單的變速運動，它的速度應該是均勻變化的。但是，速度的變化怎樣才算“均勻”呢？他考慮了兩種可能：一種是速度的變化對時間來說是均勻的，即v與t成正比，另一種是速度的變化對位移來說是均勻的，即v與x成正比。后來發(fā)現(xiàn)，如果v與x成正比，將會推導出十分復雜的結論。那么，十分復雜的結論是什么呢？下面關于這個結論的說法正確的是 A．物體運動的速度和時間之間的關系是二次函數(shù)關系 B．物體運動的位移和時間之間的關系是二次函數(shù)關系 C．物體所受的合外力與物體的速度成正比關系 D．t=0時刻，初速度和位移均為零 【答案】C 【解析】如果v與x成正比，根據(jù)加速度的定義得加速度增大，即做加速度隨速度均勻增大的加速運動，所以物體所受的合外力與物體的速度成正比關系，故ABD錯誤，C正確；綜上所述本題答案是：C。 【點睛】要了解伽利略“理想斜面實驗”的內容、方法、原理以及物理意義，伽利略斜面實驗的卓越之處不是實驗本身，而是實驗所使用的獨特的方法在實驗的基礎上，進行理想化推理。（也稱作理想化實驗）它標志著物理學的真正開端。在實驗的基礎上進行科學推理是研究物理問題的一種方法，通常稱之為理想實驗法或科學推理法。 15．伽利略曾說過：“科學是在不斷改變思維角度的探索中前進的”。他在著名的斜面實驗中，讓小球分別沿傾角不同、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，得到的正確結論有 A．傾角一定時，小球在斜面上的速度與時間成正比 B．傾角一定時，小球在斜面上的位移與時間成正比 C．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 D．斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端所需的時間與傾角無關 【答案】A 【解析】伽利略通過實驗測定出小球沿斜面下滑的運動是勻加速直線運動，位移與時間的二次方成正比，并證明了速度隨時間均勻變化，故B錯誤，A正確；若斜面光滑，C選項從理論上講是正確的，但伽利略并沒有能夠用實驗證明這一點，故C錯誤；斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端所需的時間隨傾角的增大而減小，故D錯誤。 16．（2018浙江省寧波市）伽利略在研究自由落體運動時，設計了如圖所示的斜面實驗，下列方法中，他在這個實驗中采用過的是 A．用秒表計時 B．改變斜面傾角，比較各種傾角得到的與的平方成正比，然后將斜面實驗的結果合理“外推”，說明自由落體運動是勻變速直線運動 C．用打點計時器打出紙帶進行數(shù)據(jù)分析 D．改變斜面傾角，比較各種傾角得到的與成正比，然后將斜面實驗的結果合理“外推”，說明自由落體運動是勻變速直線運動 【答案】B 【點睛】考查了伽利略對自由落體運動的研究，只要了解其研究過程、采用的方法以及其科學的思維即可正確解答。 17．關于伽利略對自由落體運動的研究，下列敘述錯誤的是 A．伽利略認為，如果沒有空氣阻力，重物與輕物應該下落得同樣快 B．伽利略用實驗直接證實了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動 C．伽利略采用了斜面實驗，“沖淡”了重力的作用，便于運動時間的測量 D．伽利略把實驗和邏輯推理和諧地結合起來，從而發(fā)展了人類的科學思維方式和科學研究方法 【答案】B 【解析】伽利略認為，如果沒有空氣阻力，重物與輕物應該下落得同樣快，故A正確。伽利略猜想自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，并未直接進行驗證，而是在斜面實驗的基礎上的理想化推理，故B錯誤。伽利略采用了斜面實驗，“沖淡”了重力的作用，便于運動時間的測量，故C正確。伽利略把實驗和邏輯推理和諧地結合起來，從而發(fā)展了人類的科學思維方式和科學研究方法，故D正確。 【點睛】伽利略的“理想斜面實驗”是建立在可靠的事實基礎之上的，它來源于實踐，而又高于實踐，它是實踐和思維的結晶。 18．（2018江蘇省蘇州市）（多選）關于伽俐略對自由落體運動的研究，下列說法中正確的是 A．伽利略認為在同一地點重的物體比輕的物體下落得快 B．伽利略的斜面實驗“沖淡”了重力的作用，便于運動時間的測量 C．伽利略提出在同一地點所有物體做自由落體運動的加速度都是一樣的 D．伽利略思想方法的核心是把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學推演）和諧地結合起來 【答案】BCD 19．許多科學家對物理學的發(fā)展作出了巨大貢獻，也創(chuàng)造出了許多物理學方法，如理想實驗法、控制變量法、極限思想法、建立物理模型法、類比法和科學假說法等等。以下關于物理學史和所用物理學方法的敘述正確的是 A．利用光電門測算瞬時速度是用了放大法 B．伽利略為了說明力不是維持物體運動的原因用了控制變量法 C．在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質點來代替物體的方法叫假設法 D．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加之和代表物體的位移，這里采用了微元法 【答案】D 【解析】利用光電門測算瞬時速度是用了極限思想法，故A錯誤；伽利略為了說明力不是維持物體運動的原因用了理想實驗法，故B錯誤；在不需要考慮物體本身的形狀和大小時，用質點來代替物體的方法叫理想模型法，故C錯誤；在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加之和代表物體的位移，這里采用了微元法，故D正確。 【點睛】本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一。 20．2016年“科學突破獎”頒獎儀式在美國舉行，我國科學家王貽芳獲得“基礎物理學突破獎”；在物理學的發(fā)展過程中，科學家們創(chuàng)造出了許多物理學研究方法，以下關于所用物理學研究方法的敘述正確的是 A．在不需要考慮帶電物體本身的大小和形狀時，用點電荷來代替物體的方法叫微元法 B．在探究加速度、力和質量三者之間的關系時，先保持質量不變研究加速度與力的關系，再保持力不變研究加速度與質量的關系，該實驗采用了假設法 C．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了理想模型法 D．伽利略認為自由落體運動就是物體在傾角為90的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結合的方法 【答案】D 【點睛】在高中物理學習的過程中，我們會遇到多種不同的物理分析方法，這些方法對我們理解物理有很大的幫助，故在理解概念和規(guī)律的基礎上，要注意方法的積累。 21．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合 B．猜想和假設相結合 C．理想模型 D．實驗驗證 【答案】A 【解析】伽利略設想了一個理想斜面實驗，證明了物體的運動不需要力來維持。通過邏輯推理推翻亞里士多德的理論：重物比輕物下落快是錯誤的，等等，其科學思想方法的核心是把實驗和邏輯推理和諧結合起來，故A正確，BCD錯誤。 【點睛】本題考查物理學史，對于著名物理學家、經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。 22．（2018湖北省棗陽市白水高中）意大利科學家伽利略在研究物體變速運動規(guī)律時，做了著名的“斜面實驗”，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球的加速度隨斜面傾角的增大而增大，于是他對大傾角情況進行了合理的外推，由此得出的結論是 A．物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性 B．自由落體運動是一種勻變速直線運動 C．力是使物體產生加速度的原因 D．力不是維持物體運動的原因 【答案】B 23．（2018黑龍江省哈爾濱市第六中學）關于伽利略對自由落體運動的研究，下列說法中錯誤的是 A．運用邏輯推理否定了亞里土多德關于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷 B．提出“自由落體運動是一種最簡單的變速直線運動——勻變速直線運動” C．通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量無關 D．伽利略利用斜面放大了重力的作用，使運動時間變長，不便于測量 【答案】D 【解析】A．伽利略運用亞里士多德關于重的物體下落快、輕的物體下落慢，若將重物與輕物加在一起下落，下落速度介于這兩者之間，然而根據(jù)亞里士多德，兩者加在一起更重，則下落速度更大，從而推翻他的結論，故A正確；B．伽利略在研究物體下落規(guī)律時，首先是提出問題即對亞里士多德的觀點提出疑問，然后進行了猜想即落體是一種最簡單的變速運動，而最簡單的變速運動就是速度變化是均勻的，接著進行了實驗，伽利略對實驗結果進行數(shù)學推理，然后進行合理的外推得出結論，故B正確；C．伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結果上做了合理外推，所以伽利略用抽象思維、數(shù)學推導和科學實驗相結合的方法，因此伽利略得出“自由落體”是一種最簡單的變速直線運動???勻變速直線，且加速度大小跟物體的質量無關，故C正確；D．伽利略設想物體下落的速度與時間成正比，因為當時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學推導證明如果速度與時間成正比，那么位移與時間的平方成正比；由于當時用滴水法計算，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，而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，所用時間長的多，所以容易測量，故D錯誤；本題選錯誤的，故選：D。 【點睛】根據(jù)伽利略對落體運動規(guī)律的研究，了解伽利略所開創(chuàng)的研究問題的方法和思維過程，伽利略對運動和力的關系研究，其科學思想方法的核心是把實驗和邏輯推理和諧結合起來，即可正確解答本題。 24．伽利略是實驗物理學的奠基人，下列關于伽利略在實驗方法及實驗成果的說法中不正確的是 A．開創(chuàng)了運用邏輯推理和實驗相結合進行科學研究的方法 B．通過實驗發(fā)現(xiàn)斜面傾角一定時，不同質量的小球從不同高度開始滾動，加速度相同 C．通過實驗和理想實驗，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學的基礎 D．為了說明力是維持物體運動的原因用了理想實驗法 【答案】D 【點睛】本題考查伽利略的理想實驗和科學方法，要理解理解實驗的內容和意義，掌握理想實驗的基本實驗方法。 25．（2018福建省福清龍西中學）伽利略在對自由落體運動的研究過程中，開創(chuàng)了如下框圖所示的一套科學研究方法，其中方框2和4中的方法分別是 A．實驗檢驗，數(shù)學推理 B．數(shù)學推理，實驗檢驗 C．實驗檢驗，合力外推 D．提出假設，實驗檢驗 【答案】D 【解析】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，根據(jù)假設進行邏輯推理，然后對自己的邏輯推理進行實驗驗證，緊接著要對實驗結論進行修正推廣。故選D。 26．關于物理學的研究方法，下列說法中正確的是 A．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一段近似看成勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里運用了等效替代法 B．當Δt→0時，稱做物體在時刻t的瞬時速度，應用了比值定義物理量的方法 C．用來描述速度變化快慢，采用了比值定義法 D．伽利略利用斜面實驗研究自由落體運動時，采用的是微小放大的思想方法 【答案】C 27．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（猜想）–數(shù)學推理–實驗驗證–得出結論 B．提出問題–假設（猜想）–實驗驗證–數(shù)學推理–得出結論–合理外推 C．提出問題–假設（猜想）–數(shù)學推理–實驗驗證–合理外推–得出結論 D．提出問題–假設（猜想）–實驗驗證–合理外推–得出結論 【答案】C 【解析】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，根據(jù)假設進行邏輯推理，然后對自己的邏輯推理進行實驗檢驗，緊接著要對實驗結論進行修正推廣，C正確。 【點睛】伽利略將可靠的事實和理論思維結合起來，以實驗事實為基礎，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。 28．（2018山西省孝義市模擬）了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學會像科學家那樣觀察思考，往往比掌握知識本身更重要。針對伽利略對自由落體運動的研究內容及過程，有以下敘述： ①伽利略后來借助數(shù)學知識發(fā)現(xiàn)，如果速度與位移成正比，將會推導出復雜的結論； ②伽利略相信，自然界的規(guī)律是簡潔明了的，他猜想自由落體運動一定是一種最簡單的變速運動，它的速度應該是均勻變化的； ③亞里士多德認為物體下落的快慢是由它們的重量決定的，伽利略通過邏輯推理和實驗證實亞里士多德的結論是錯誤的； ④伽利略通過斜面實驗來證明速度與時間成正比的猜想是正確的，并進行了合理外推：當傾角為90時，運動變?yōu)樽杂陕潴w，其性質不變，而且所有物體下落的加速度都是一樣的。 根據(jù)伽利略研究的真實過程，你認為下列排序科學合理的是 A．①②③④ B．③②①④ C．②①③④ D．②③①④ 【答案】B 【點睛】知道物理學史，知道物理學家的成就和對應研究的物理過程和物理方法。 29．（多選）伽利略在研究落體運動時，設計了如圖所示的斜面實驗，下列哪些方法是他在這個實驗中采用過的 A．用水鐘或節(jié)拍器計時 B．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，比較各種傾角得到的的比值的大小 D．將斜面實驗的結果合理“外推”，說明自由落體運動是特殊的勻變速直線運動 【答案】ACD 【解析】在伽利略時代，沒有先進的計時儀器，因此采用的是用水鐘計時，故A正確；在伽利略時代還沒有發(fā)明打點計時器，故B錯誤；在伽利略時代，技術不夠發(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，所以比較各種傾角得到的的比值的大小，故C正確；將斜面實驗的結果合理“外推”，說明自由落體運動是特殊的勻變速直線運動，故D正確。 30．意大利著名物理學家________開創(chuàng)了科學實驗之先河，奠定了現(xiàn)代物理學的基礎。他在研究自由落體運動時做了上百次的銅球沿斜面運動的實驗，下圖是實驗示意圖。他設想：若斜面的傾角越接近90，則小球從靜止開始沿斜面滾下的運動就越接近自由落體運動，若發(fā)現(xiàn)斜面上的小球都做________________________運動，則由此可以外推出自由落體運動也是________________________運動。最終的實驗很好地證明了他的設想是正確的。 【答案】伽利略 （初速度為零的）勻加速直線 （初速度為零的）勻加速直線 31．用打點計時器研究物體的自由落體運動時，得到如圖一段紙帶，測得AB=7.65 cm，BC=9.17 cm，已知交流電頻率是50 Hz，則 （1）哪端與重物相連? （填左端或右端）。 （2）打B點時物體的瞬時速度為 m/s（結果保留三位有效數(shù)字）。 【答案】左端 2.10 【解析】因為物體做勻加速運動，所以相同時間運動的距離越來越大，故重物與左端相連。由于交流電頻率是50 Hz，所以每相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02 s，又因每相鄰兩個計數(shù)點間還有1個計時點，所以AB、BC的計數(shù)點間的時間間隔T=0.04 s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大小，為：。 【點睛】此題考查了測定勻變速直線運動速度的實驗；由于交流電頻率是50 Hz，所以每相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02 s，又因每相鄰兩個計數(shù)點間還有1個計時點，所以AB、BC的計數(shù)點間的時間間隔T=0.04 s；同時要知道求解各點瞬時速度的方法，中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大小。 32．伽利略的自由落體實驗和加速度實驗均被選為最完美的實驗。在加速度實驗中，伽利略將光滑的直木板槽傾斜固定，讓銅球從木槽頂端沿斜面滑下，并用水鐘測量銅球每次下滑的時間，研究銅球的運動路程與時間的關系。亞里士多德曾預言銅球的運動速度是均勻不變的，伽利略卻證明銅球的運動路程與時間的平方成正比。請將亞里士多德的預言和伽利略的結論分別用公式表示（其中路程用x，速度用v，加速度用a，時間用t表示），亞里士多德的預言：________，伽利略的結論：________。 伽利略的兩個實驗之所以成功，主要原因是在自由落體的實驗中，忽略了空氣阻力，抓住了重力這一要素，在加速度實驗中，伽利略選用光滑直木板槽和銅球進行實驗研究銅球運動，是為了減少銅球運動的______，同時抓住銅球受______這一要素。 【答案】x=vt x=at2 阻力 重力 33．某同學利用如圖所示的實驗裝置測定重力加速度的大小，具體的操作和相應的數(shù)據(jù)記錄如下： A．接通電磁鐵的電源（圖中未畫出），讓小鐵球吸在開始端 B．用游標卡尺測出小鐵球的直徑為d=10.0 mm C．用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為L=82 cm D．電磁鐵斷電時，小鐵球自由下落 （1）在小鐵球經過光電門的時間內，計時裝置記下小鐵球經過光電門所用的時間為t=2.5010–3 s，由此可得小鐵球經過光電門的速度公式為v=_________（用題目中給的物理量的字母表示），速度大小為________m/s。 （2）計算重力加速度的公式為g=__________，重力加速度的值為________m/s2。 【答案】（1）v= 4 （2） 9.82 【點睛】本題考查光電門測量瞬時速度的方法，理解平均速度等于瞬時速度的條件，同時掌握運動學公式的應用，注意單位的轉換與統(tǒng)一。