人教版高一物理必修1课时练习伽利略对自由落体运动的研究

伽利略对自由落体运动的研究
1、伽利略研究落体运动的过程是：先猜想落体是最简单的变速运动，接着通过斜面实验反复检验，再推理至斜面倾角达90︒时的情况，最后得出结论。

这套研究方法为（ ）
A ．合理猜想—实验检验—合理外推—形成结论
B ．合理猜想—理论推导—合理外推—形成结论
C ．实验检验—理论推导—合理猜想—形成结论
D ．合理猜想—合理外推—理论推导—形成结论
2、伽利略研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研究过程，下列说法正确的是 （ ）
A.斜面实验是一个理想实验
B.斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程
C.不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确
D.通过对斜面实验的观察与计算，可直接得到落体运动的规律
3、伽利略对自由落体运动的研究,采用了实验和逻辑思维相结合的科学方法,图示大致反映了这一研究过程,下列说法不正确的是( )
A.甲是真实的实验现象,丁是经合理外推的结论
B.利用斜面做实验,解决了时间难以测量的困难
C.甲的实验,可“冲淡”重力的作用,使现象更明显
D.丁的实验,可“放大”重力的作用,使现象更明显
4、伽利略在研究自由落体运动时,主要遇到了两个问题:①无精确的计时仪器;②无测瞬时速度的工具.关于伽利略解决上述问题的办法,下列说法正确的是( )
A.利用2
x t ∝替代v t ∝解决了问题①
B.利用2x t ∝替代v t ∝解决了问题②
C.利用斜面上小球的运动替代自由落体运动解决了问题①
D.利用x t ∝替代v t ∝解决了问题②
5、伽利略在研究自由落体运动时,设计了如图所示的斜面实验.下列哪些方法是他在这个实验中采用过的( )
A.用水钟计时
B.用打点计时器打出纸带进行数据分析
C.改变斜面倾角,比较各倾角下得到的2
x t 的比值的大小 D.将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动
6、伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
A.运用逻辑推理的方法否定了亚里士多德关于重的物体下落的快,轻的物体下落的慢的论断
B.提出了落体运动一定是一种最简单的变速运动,即加速度随时间应该是均匀变化的
C.通过对斜面上小球运动的研究,得出小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,合理外推出当倾角增大到90°时,即自由落体运动也会保持匀加速运动的性质
D.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比
7、伽利略在《两种新科学的对话》一书中,提出猜想:物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动,同时他还实验验证了该猜想。

某小组学生依据伽利略描述的实验方案,设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。

实验操作步骤如下:
①让滑块从离挡板某一距离L 处由静止沿某一倾角θ的斜面下滑,并同时打开装置中的阀门,使水箱中的水流到量筒中;
②当滑块碰到挡板的同时关闭水箱阀门(假设水流出时均匀稳定);
③记录下量筒收集的水量V;
④改变滑块起始位置离挡板的距离,重复以上操作;
⑤测得的数据见表格。

1.该实验利用量筒中收集的水量来表示_____(填序号)
A.水箱中水的体积
B.水从水箱中流出的速度
C.滑块下滑的时间
D.滑块下滑的位移
2.小组同学漏填了第3组数据,实验正常,你估计这组水量V=__________mL.
3.若保持倾角θ不变,增大滑块质量,则相同的L,水量V将__________(填“增大”“不变”或“减小”);若保持滑块质量不变,增大倾角θ,则相同的L,水量V将__________(填“增大”“不变”或“减小”).
4.下列说法中不属于该实验误差来源的是( )
A.水从水箱中流出不够稳定
B.滑块开始下滑和开始流水不同步
C.选用的斜面不够光滑
D.选用了内径较大的量筒
1答案及解析：
解析：
2答案及解析：
答案：C
解析：伽利略“斜面实验”没有进行理想化处理，不是理想实验，故 A错误;伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，故B错误，C正确；根据实验结果，伽利略将实验结论进行合理外推，得到落体的运动规律，不是直接得出的，故D错误.
3答案及解析：
答案：D
解析：甲、乙、丙均是实验现象,丁是经过合理外推得到的结论,A正确.伽利略时代无法直接测定瞬时速度,就无法验证v与t成正比,伽利略通过数学运算得到,若物体初速度为零,且速度随时间均匀变化,即v正比于t,那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比,只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证物体的速度是否随时间均匀变化,因为伽利略时代靠滴水计时,不能测量自由落体运动所用的时间,伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下,因为沿斜面下滑时加速度较小,所用时间较长,容易测量时间,这个方法叫“冲淡”重力,B、C 正确,D错误.本题选择不正确的,所以选D.
4答案及解析：
答案：BC
解析：伽利略通过数学运算得到结论:如果物体的初速度为零,而且速度随时间的变化是均匀的,那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比,这样,只要测出物体通过不同位移所用的时间,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化,故A、D错误,B正确.滴水计时这样的计时工具不能测量自由落体运动所用的较短的时间,伽利略采用了一个巧妙的方法用来“冲淡”重力,他让铜球沿阻力很小的斜面滚下,小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所以时间长,容易测量,故C正确.
5答案及解析：
解析：伽利略时代采用的计时方法是水钟计时,A 正确,B 错误;研究自由落体运动时伽利略利用数学运算推理得出结论,速度随时间均匀变化,则位移与时间的二次方成正比,C 正确;伽利略将斜面实验的结果合理“外推”,得出结论,D 正确.
6答案及解析：
答案：ACD
解析：伽利略运用逻辑推理的方法否定了亚立士多德关于“重的物体下落快,轻的物体下落慢”的论断,选项A 正确;伽利略提出了自由落体运动是一种匀变速直线运动,选项B 错误;通过对斜面上小球运动的研究,得出小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动,合理外推出当倾角增大到90°时,即自由落体运动也会保持匀加速运动的性质,选项C 正确;伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的二次方成正比,选项D 正确.
7答案及解析：
答案：1.C; 2.75; 3.不变; 减小; 4.C
解析：1.关于初速度为零的匀变速直线运动,位移与时间的二次方成正比,由于水均匀稳定地流出,水的体积和时间成正比,所以量筒中收集的水量可以间接地测量时间,故选C.
2.该运动是匀变速直线运动,位移与时间的二次方成正比,即位移与体积的二次方成正比,即
2L kV =.作出2 L V -图像求出k ,再由233L kV =解得水量375?
V mL ≈. 3.若保持倾角θ不变,增大滑块质量,滑块的加速度不变,则相同的L ,水量V 将不变.若保持滑块质量不变,增大倾角θ,加速度将增大,则相同的L ,时间减小,水量V 将减小.。