伽利略对自由落体运动的研究.docx

2.6伽利略对自由落体运动的研究
一、选择题：本题共8小题。将正确答案填写在题干后面的括号里。
1．伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框图所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是()
A．实验检验，数学推理
B．数学推理，实验检验
C．提出假设，实验检验
D．实验检验，合理外推
【答案】C
2．如图所示，在伽利略著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，通过实验观察和逻辑推理，能得到的正确结论是()
A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比
B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比
C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的时间与倾角无关
【答案】B
3．17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，提出了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于()
A．等效替代B．实验归纳
C．理想实验D．控制变量
【答案】C
4．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，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是()
A．其中图甲、乙是实验现象，图丁是经过合理的外推得到的结论
B．其中的图丙、丁是实验现象，图甲、乙是经过合理的外推得到的结论
C．运用图丁的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显
D．运用图甲的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显
【答案】AD
5．将一物体以某一初速度竖直上抛，图中能正确表示物体在整个运动过程中的速率v与时间t的关系的图象是()
【答案】B
6．某物体以20m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g=10m/s2，3s内物体的()
A．位移大小为15m，方向向上
B．路程为20m
C．平均速度大小为10m/s，方向向上
D．速度改变量的大小为30m/s
【答案】AD
7．小明玩颠乒乓球的游戏，设乒乓球弹起后做竖直上抛运动，每次弹起的高度均为0.2m（忽略空气阻力、球与球拍的接触时间，重力加速度取g=10m/s2），则()
A．上升阶段中，乒乓球加速度的方向竖直向上
B．乒乓球上升到最高点时，其加速度大小为零
C．乒乓球两次弹起之间的时间间隔为0.2s
D．小明每分钟最多颠球150次
【答案】D
8．从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B做自由落体运动，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v，则下列说法正确的是()
A．A上抛的初速度与B落地时速度大小相等，都是2v
B．两物体在空中运动的时间相等
C．A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同
D．两物体在空中同时到达同一高度处一定是B开始下落时高度的中点
【答案】AC
二、非选择题：本题4个小题。将符合题意的内容填写在题目中的横线上，或按题目要求作答。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
9．伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最完美的实验。在加速度实验中，伽利略将光滑的直木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球的运动路程与时间的关系。亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的，伽利略却证明铜球的运动路程与时间的平方成正比。请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示(其中路程用x，速度用v，加速度用a，时间用t表示)，亚里士多德的预言：________，伽利略的结论：________。
伽利略的两个实验之所以成功，主要原因是在自由落体的实验中，忽略了空气阻力，抓住了重力这一要素，在加速度实验中，伽利略选用光滑直木板槽和铜球进行实验研究铜球运动，是为了减少铜球运动的______，同时抓住铜球受______这一要素。
【答案】x＝vtx＝at2阻力重力
10．在空中某点做竖直上抛运动的物体经8s落地，其v-t图象如图所示，最高点离地面高度是_________m，抛出点的高度是________m。
【答案】125；80
11．以v0=12m∕s的初速度竖直向上抛出一质量为0.5kg的物体，取g=10m/s2，不考虑空气阻力，求小球上升的最大高度和回到抛出点的时间。
【答案】7.2m2.4s
12．如图所示，离地面足够高处有一竖直的空管，质量为2kg，管长为24m，M、N为空管的上、下两端，空管受到竖直向上的拉力作用，由静止开始竖直向下做加速运动，加速度大小为a=2m/s2，同时在M处一个可看成质点的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛，不计一切阻力，取g=10m/s2，求：
（1）若小球上抛的初速度大小为10m/s，经过多长时间从管的N端穿出？
（2）若此空管的N端距离地面64m，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在