高一物理伽利略对自由落体运动的研究7
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伽利略对自由落体运动的研究1.(2019·江西省赣州市于都县第五中学、唐江中学高一联考)关于伽俐略对自由落体运动的研究,下列哪个过程是他的探究过程A.猜想——问题——数学推理——实验验证——合理外推——得出结论B.猜想——问题——实验验证——数学推理——合理外推——得出结论C.问题——猜想——实验验证——数学推理——合理外推——得出结论D.问题——猜想——数学推理——实验验证——合理外推——得出结论【答案】C2.科学家们在物理学的发展过程中创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是A.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了理想模型法B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫微元法C.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法D.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验采用了假设法【答案】C3.(2019·福建省福州市)伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”。
以下说法符合科学史实的是A.斜面实验时便于测量小球运动的速度和路程B.斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律C.伽利略开创了运用数学推理和实验研究相结合的科学方法D.小球多次从不同起点滚下的位移与所用时间的比值保持不变【答案】C4.(2019·北京市顺义区)伽利略对变速运动问题研究时,坚信自然界的规律是简洁明了的,他从这个信念出发,猜想落体一定是一种最简单的变速运动,而最简单的变速运动,它的速度应该是均匀变化的。
但是,速度的变化怎样才算“均匀”呢?他考虑了两种可能:一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即v与t成正比,另一种是速度的变化对位移来说是均匀的,即v与x成正比。
第6节伽利略对自由落体运动的研究张渚高级中学高一物理备课组导学天地通过前几节的学习,已经掌握了匀变速直线运动的规律,自由落体运动是匀加速直线运动,关于匀加速直线运动的公式和推论都适用于自由落体运动,常用的解析法、图象法、比例法、极值法、逆向思维法等也是研究有关自由落体运动常用的方法.本节要求体验科学研究的方法,了解伽利略科学研究过程的基本要素,重点是在掌握匀变速直线运动规律的基础上,会在自由落体运动这一实际问题中应用其研究的方法和运动的规律.理解升华重点、难点、疑点解析1.如何认识亚里士多德的观点亚里士多德是世界历史上了不起的人物,对科学界有很大贡献.他对自由落体运动的认识代表了人类对自由落体运动的初步探索,我们应这样看待亚里士多德的观点:第一,是人类在落体运动研究上,迈出的第一步,有很大进步性;第二,是错误的;第三,统治了两千年.特别提醒:亚里士多德对科学现象的论断,有很多都是错误的,但我们不能因此而否定亚里士多德对人类科学发展所作出的巨大贡献.2.如何认识伽利略的科学方法伽利略第一次把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合了起来,打开了近代科学的大门.以前的学者只注重思辨,不注重实验.尊重事实,敢于质疑权威是创新的必备素质.伽利略把自己的科学方法付诸应用,成功地解决了自由落体运动的运动性质问题,其中有观察、有猜想、有实验、有逻辑(包括数学推演).他的方法为后人所采用,创造了科学的奇迹.3.伽利略的研究方法(1)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.(2)提出自由落体运动是一种最简单的变速运动(匀变速运动)的假说.(3)由于不能用实验直接验证自由落体运动是匀变速运动,伽利略采用了间接验证的方法:①通过数学运算得出初速度为零的匀变速直线运动符合x ∝t 2.②a.利用斜面实验测出小球沿斜面向下的运动符合x ∝t 2,是匀变速直线运动.b.不同质量的小球沿同一倾角的斜面运动,2t x 的值不变,说明它们的运动情况相同. c.不断增大斜面倾角,得出2t x的值随之增大,说明小球做匀加速直线运动的加速度随倾角的增大而增大.d.伽利略将斜面实验结果外推到斜面倾角增大到90°的情况,即小球自由下落,认为小球仍会保持匀变速直线运动的性质.伽利略对自由落体运动的研究,开创了研究自然规律的科学方法—抽象思维、数学推导和科学实验相结合,这种方法到现在仍然一直是物理学乃至整个自然科学最基本的研究方法,不但标志着物理学的真正开端,也有力地推进了人类科学认识的发展,近代科学研究的大门从此打开.例题剖析应用点一:伽利略对自由落体运动的研究例1:用自己话说明伽利略对自由落体运动的研究过程.点评:伽利略的科学推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一,是物理学真正开端的标志,他开创的科学方法,给科学带来了极其深远的影响.拓展练习1-1:请仔细回顾伽利略研究落体运动的全过程,把他的每一步骤列出来,并说明哪一步骤是提出问题,哪一步骤是数学推理,哪一步骤是实验验证,等等.再讨论一下,在一般物理问题的研究过程中,是否都需要经历这些步骤?应用点二:对落体运动的认识例2:(2006年上海一模)伽利略以前的学者认为:物体越重,下落得越快.伽利略等一些物理学家否定了这种看法.在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球,玻璃球先于羽毛落到地面,这主要是因为( )A.它们的重量不同B.它们的密度不同C.它们的材料不同D.它们受到的空气阻力不同试解:____________.(做后再看答案,效果更好.)点评:影响物体下落快慢的主要因素是阻力,在没有阻力或阻力可不计的情况下,物体下落的快慢程度是一样的,即物体做自由落体运动.拓展练习2-1: 在上题中,若在塔顶端同时释放体积大小相等的实心铁球和空心铁球,下列说法中正确的是( )A.它们受到的空气阻力不等B.忽略空气阻力,它们的加速度相等C.忽略空气阻力,它们落地的速度不等D.忽略空气阻力,它们下落的时间相等演练广场夯实基础1.在物理学的发展历程中,下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验、猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展( )A.伽利略B.亚里士多德C.牛顿D.爱因斯坦2.亚里士多德的命题“重的物体下落快,轻的物体下落慢”失误的根源在于他( )A.不注意观察自然现象B.对此没有做深刻的逻辑思辨C.对此没有进行科学实验D.对此没有进行归纳和总结3.在学习物理知识的同时,还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法,从一定意义上说,后一点甚至更重要.伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用,至今仍然具有重要意义.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俐略的探究过程( )A.猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论B.问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论C.问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论D.猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论4.伽利略用实验验证v ∝t 的最大困难是( )A.不能很准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5.一个铁钉和一团棉花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略C.铁钉不受空气阻力D.铁钉的重力加速度比棉花团的大6.根据伽利略的猜想x ∝t 2可知,自由下落的物体,它下落一半路程所用的时间和全程所用的时间之比( ) A.21 B.2 C.22 D.2能力提升7.历史上,对于伽利略用斜面实验验证v∝t有许多争议.人们认为,他的时间测量不够准确;斜面上的小球是滚下来的,而做落体运动的小球没有滚动.你认为伽利略的实验还存在哪些问题?请提出来并加以讨论.8.思考发生在我们身边的物体下落运动,哪些能看作自由落体运动?哪些不能看作自由落体运动?什么情况下物体的下落可看作自由落体运动?9.物理学家曾评选出十个最美的物理实验.这种“美”是一种经验概念:最简单的仪器和设备,最根本、最单纯的科学结论.其实,科学美蕴藏于各科的实验之中,有待于我们在学习过程中不断地感悟和发现.伽利略的自由落体实验和加速度实验均被评为最美的实验.在加速度实验中,伽利略将光滑直木板槽倾斜固定,让铜球从木槽顶端沿斜面由静止滑下,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.伽利略却证明铜球运动的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实验中,忽略了空气阻力,抓住了重力这一主要因素.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,是为了减小铜球运动过程中的____________,同时抓住____________这一主要因素.拓展阅读伽利略与自由落体实验伽利略是意大利著名的数学家、物理学家和天文学家,1564年2月15日生于比萨一个没落贵族的家庭.他曾担任比萨大学和帕多瓦大学的数学教授,并在执教之余从事科研活动.他认真研究了斜面运动、抛物体运动、力的合成和单摆的等时性,提出了物体的抛物线下落定律.此外还在天文学领域取得巨大成就.由于他支持和发展了哥白尼的学说,被罗马宗教裁判以宣传异端罪判处终身监禁.1642年伽利略含冤去世.1979年,罗马教廷为伽利略平反昭雪.伽利略在比萨斜塔上做落体实验的故事广为人知.他在比萨大学任教期间,仔细研读过希腊著名学者亚里士多德的《论天》等著作,并对书中的“物体落下的速度与重量成正比”的理论产生怀疑.为此,他与几个学生在56米高的比萨斜塔上反复实验.结果证明他的结论是正确的.后来,伽利略贴出海报,邀请所有的师生到斜塔下观看他的实验.他的几个学生拿着计时用的沙漏和各种不同重量的铁球及其他实验用品,登上斜塔.伽利略向站在塔上的学生发出信号,学生们立即让物体落下,计算结果仍然证明:不同重量的物体,从同一高处下落,只要所受到的空气阻力和风力等条件相同,就会同时落地.这就是自由落体定律.伽利略的理论为后来科学的发展奠定了基础,“牛顿运动定律”及“万有引力定律”就是在伽利略科学理论的基础上进一步研究得出的.读后一题:伽利略的主要贡献有哪些?答案:他认真研究了斜面运动、抛物体运动、力的合成和单摆的等时性,提出了物体的抛物线下落定律.此外还在天文学领域取得巨大成就.并开创了用实验为手段研究物理的新方法.。
自由落体运动、伽利略对自由落体运动的研究1、在物理学的发展历程中,下面的哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动,并首先采用了实验检验、猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展()A.伽利略B.亚里士多德 C.牛顿 D.爱因斯坦【解析】伽利略通过对运动性质和速度均匀变化的猜想与假设,推动了人类科学的发展,故选项A正确.【答案】 A2、伽利略科学思想方法的核心是()A.实验高于一切B.逻辑推理可辨别一切真伪C.前人的一切论断都值得怀疑D.实验和逻辑推理的有机结合【答案】D3、伽利略认为自由落体运动应该是最简单的变速运动,即它的速度是均匀变化的,速度的均匀变化意味着()A.速度与时间成正比B.速度与位移成正比C.速度与时间的二次方成正比D.位移与时间的二次方成正比【解析】伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正比,又从数学上推导出位移与时间的二次方成正比.【答案】AD4、某位同学摇动苹果树,从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止直接落到地上,苹果先着地,下面说法正确的是()A.苹果和树叶做的都是自由落体运动B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C.苹果的运动可看成自由落体运动,树叶的运动不能看成自由落体运动D.假如地球上没有空气,则苹果和树叶会同时落地【解析】当苹果和树叶下落时,都受重力和空气阻力作用,当阻力远小于重力时可忽略不计,故C和D选项正确.【答案】CD5、一同学从5楼的窗口处,两只手一高一低同时释放两个铁球,忽略空气的影响,则两球在落地前的运动情况,下列叙述正确的是()A.下落过程中两球间的距离逐渐增大B.下落过程中两球间的距离保持不变C.下落过程中两球间的距离逐渐减小D.两球落地时的速度相等【解析】同时释放的两个小球做自由落体运动,运动情况完全一样,它们之间的高度在落地前就是释放时的距离.【答案】 B6、17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时,做了著名的斜面实验,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【解析】对伽利略探究自由落体运动科学方法的理解.【解题流程】→→【答案】 C7、右图大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程,对于此过程的分析,以下说法正确的是()A.其中的甲图是实验现象,丁图是经过合理的外推得出的结论B.其中的丁图是实验现象,甲图是经过合理的外推得出的结论C.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使实验现象更明显D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显【答案】AC8、伽利略给出了科学研究过程的基本要素,这些要素包含对现象的一般观察、________、运用逻辑(包括数学)得出结论、____________、对假说进行修正和推广等.伽利略科学思想方法的核心是把________和________和谐的结合起来,从而有力地推进了人类科学认识的展【答案】提出假设通过实验对推论进行检验实验逻辑推理(包括数学推演)9、下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是(设向上为正方向)()【解析】自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,v=gt,其v-t图象是一条倾斜直线.因取向上为正方向,故只有C对.【答案】 C10、甲物体的质量是乙物体质量的3倍,它们在同一高度同时自由下落,则下列说法中正确的是()A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大C.甲与乙同时着地D.甲与乙的加速度一样大【解析】由于甲、乙在同一地方,它们下落的加速度均为当地的重力加速度g,故B错,D对.又由于甲、乙从同一高度同时落下,据h=gt2得,两物体同时落地,A错,C对.【答案】CD11、两物体在不同高度自由下落,同时落地,第一个物体下落时间为t,第二个物体下落时间为t/2,当第二个物体开始下落时,两物体相距()A.gt2B.3gt2/8 C.3gt2/4 D.gt2/4【解析】当第二个物体开始下落时,第一个物体已下落时间,此时离地高度h1=gt2-g2;第二个物体下落时的高度h2=g2,则待求距离Δh=h1-h2=gt2-2×g2=. 【答案】 D12、下列说法中正确的是()A.从静止开始下落的物体都必做自由落体运动B.从地球表面附近同时做自由落体运动的物体,加速度都是相同的C.自由落体加速度的方向总是竖直向下的D.满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动【答案】C13、关于自由落体运动,以下说法正确的是()A.质量大的物体自由落体时的加速度大B.从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C.雨滴下落的过程是自由落体运动D.从水龙头上滴落的水滴的下落过程,可近似看做自由落体运动【解析】所有物体在同一地点的重力加速度相等,与物体质量大小无关,故A错;从水平飞行着的飞机上释放的物体,由于惯性具有水平初速度,不是自由落体运动,故B错;雨滴下落过程中所受空气阻力与速度大小有关,速度增大时阻力增大,雨滴速度增大到一定值时,阻力与重力相比不可忽略,不能认为此过程是自由落体运动,故C错;从水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相比可忽略不计,可认为只受重力作用,故D对.【答案】 D14、物体做自由落体运动,经过1 s通过下落高度的中点,那么该物体开始下落的位置距地面的高度为()A.4.9 m B.9.8 m C.19.6 m D.条件不足,无法计算【答案】B 15、关于重力加速度的说法不正确的是()A.重力加速度g是标量,只有大小没有方向,通常计算中g取9.8 m/s2B.在地球上不同的地方,g值的大小不同,但它们相差不是很大C.在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D.在地球上的同一地方,离地面高度越大重力加速度g越小【解析】首先重力加速度是矢量,方向竖直向下,与重力的方向相同,在地球的表面,不同的地方,g值的大小略有不同,但都在9.8 m/s2左右,在地球表面同一地点,g的值都相同,但随着高度的增大,g的值逐渐变小.【答案】 A16、从同一高度处,先后释放两个重物,甲释放一段时间后,再释放乙,则以乙为参考系,甲的运动形式为()A.自由落体运动B.匀加速直线运动a<gC.匀加速直线运动a>g D.匀速直线运动【解析】以乙开始运动计时,则甲的速度v1=g(t+Δt),乙的速度为v2=gt.假设乙不动,则v1-v2=gΔt为一定值,故选项D对.【答案】 D17、一石块从高度为H处自由下落,当速度达到落地速度的一半时,它的下落距离等于()A. B. C. D.B18、如右图所示,A、B两小球用长为L的细线连接悬挂在空中,A距湖面高度为H,释放小球,让它们自由落下,测得它们落水声相差Δt.如果球A距湖面的高度H减小,则Δt将() A.增大B.不变C.减小D.无法判断【解析】B落水时,A、B的速度为v=,A再落水时有L=vΔt+gΔt2.由两式可知H减小,v变小,则Δt增大.【答案】 A19、为了得到塔身的高度(超过5层楼高)数据,某人在塔顶使一颗石子做自由落体运动.在已知当地重力加速度的情况下,可以通过下面哪几组物理量的测定,求出塔身的高度() A.最初1 s内的位移B.石子落地的速度C.最后1 s 内的下落高度D.下落经历的总时间【解析】做自由落体运动的任何物体,最初1 s内的位移都相同,根据该位移无法求出楼房的高度,故A错;若知道石子落地时的速度,可由v2=2gh求出h,故B正确;若知道最后1 s内下落的高度,可求出最后1 s的平均速度,此平均速度就是落地前0.5 s的瞬时速度,由此可求出落地时的速度,进而求出下落高度,故C正确;若知道石子下落的总时间,可由h=gt2求出h,故D正确.【答案】BCD20、甲物体的重力比乙物体的重力大5倍,甲从H高处自由落下,乙从2H高处同时自由落下,下面几种说法中正确的是(物体均未落地)()A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的大B.下落1 s末,它们的速度相等C.各自由下落1 m,它们的速度相等D.下落的过程中甲的加速度比乙的大【解析】根据自由落体运动的概念可知,D是错误的.同时下落,由v=gt可知,只要下落时间相同,它们的速度就会相同,故A错,B对.由v2=2gx可知,只要两物体下落的高度相同,它们的速度就会相同.【答案】BC21、右图所示为探究自由落体运动规律时打出的一条纸带的一部分,试根据纸带分析重锤的运动情况并求出自由落体运动的加速度.【解析】由于相邻两点间的位移差分别为:Δx1=x2-x1=3.9 mm,Δx2=x3-x2=3.9 mm,Δx3=x4-x3=3.9 mm,Δx4=x5-x4=3.9 mm,则相邻两点间的位移差恒定,所以重锤做匀加速直线运动,且释放时的初速度为0.由Δx=aT2得,自由落体运动的加速度为:a= = m/s2=9.75 m/s2. 【答案】9.75 m/s222、从空中自由下落一个物体,它经过一幢三层建筑物的每一层时都用了0.5 s的时间.已知最上一层的高度h1=3.75 m,求其余两层的高度(g=10m/s2).【解析】设经过每层的时间为t,如右图所示则h2-h1=gt2①h3-h1=2gt2②由①②得h2=6.25 m h3=8.75 m. 【答案】 6.25 m8.75 m(自上而下)23、从静止于160 m高空的气球上自由落下一物体,此物体下落2 s后张开降落伞匀速下落,问物体共经历多长时间落到地面?(g取10 m/s2)【解析】前2 s内物体做自由落体运动,这段时间内的位移x1和末速度v1分别为x1=gt12=×10 m/s2×(2 s)2=20 m,v1=gt1=10 m/s2×2 s=20 m/s.以后做匀速直线运动,由x=vt知,所用时间为t2== s=7 s,所用总时间为t=t1+t2=2 s+7 s=9 s. 【答案】9 s24、设宇航员在某行星上从高32 m处自由释放一重物,测得在下落最后1 s内所通过的距离为14 m,则重物下落的时间是多少?该星球表面的重力加速度为多大?【解析】设物体下落的时间为t,星球表面的重力加速度为g,则由h=gt2得h-14=g(t-1)2由题意知h=32 m,解得t1=4 s,t2= s(舍去),所以t=t1=4 s,g=4 m/s2.25、从离地面80 m的空中自由落下一个小球,取g=10 m/s2,求:(1)经过多长时间落到地面;(2)自开始下落时计时,在第1 s内和最后1 s内的位移;(3)下落时间为总时间的一半时的位移.【解析】(1)由x=gt2得,下落总时间为t== s=4 s.(2)小球第1 s内的位移为x1=gt12=×10×12 m=5 m小球前3 s内的位移为x3=gt32=×10×32 m=45 m小球从第3 s末到第4 s末的位移,即最后1 s内的位移为x4=x-x3=80 m-45 m=35 m.(3)小球下落时间的一半为t′==2 s这段时间内的位移为x′=gt′2=×10×22 m=20 m. 【答案】(1)4 s(2)5 m35 m(3)20 m。
高一物理物理学史试题1.发现万有引力定律和首次比较精确地测出引力常量的科学家分别是A.牛顿、卡文迪许B.牛顿、伽利略C.开普勒、卡文迪许D.开普勒、伽利略【答案】A【解析】发现万有引力定律的科学家是牛顿,他提出了万有引力定律.首次比较精确地测出引力常量的科学家是卡文迪许,牛顿得到万有引力定律之后,并没有测得引力常量,引力常量是由卡文迪许用扭秤实验测得的.A正确【考点】考查了物理学史2.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是()A.开普勒、卡文迪许B.牛顿、库仑C.牛顿、卡文迪许D.开普勒、库仑【答案】C【解析】牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测得了万有引力常量,开普勒发现了天体运动三定律,库伦发现了库仑定律,故选C。
【考点】考查了物理学史3.人类对行星运动规律的认识有两种学说,下列说法正确的是A.地心说的代表人物是“托勒密”B.地心说的代表人物是“亚里士多德”C.日心说的代表人物是“开普勒”D.地心说和日心说都有其局限性【答案】AD【解析】地心说的代表人物是“托勒密”,日心说的代表人物是“哥白尼”,地心说和日心说都有其局限性,A、D正确。
【考点】考查了物理学史4.在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中,正确的说法是()A.牛顿在前人研究基础上,提出了万有引力定律B.托勒密通过计算首先发现了海王星和冥王星C.哥白尼首先提出了“地心说”D.开普勒经过多年的天文观测和记录,提出了“日心说”的观点【答案】 A【解析】万有引力定律是牛顿提出的,A对;海王星是亚当斯和勒维烈发现的,冥王星是汤苞发现的,B错;哥白尼首先提出了“日心说”,CD错,所以本题选择A。
【考点】物理学史5.以下说法与事实相符的是A.根据亚里士多德的论断,两物体从同一高度自由下落,重的物体和轻的物体下落快慢相同;B.根据亚里士多德的论断,物体的运动不需要力来维持;C.伽利略通过理想斜面实验,总结出了牛顿第一定律;D.根据牛顿第一定律可知,物体运动的速度方向发生了变化,必定受到外力的作用。
伽利略对自由落体运动的研究伽利略,意大利物理学家和天文学家,被认为是现代科学的创始人
之一。
他对自由落体运动的研究是他在物理学领域的一个重要成果。
伽利略的研究发现,自由落体运动中物体的速度是确定的,并且关
于时间是二次函数的关系。
这改变了以前的看法,认为物体下落的速
度是恒定的。
伽利略还发现了关于物体运动的另一个重要事实:不受外力作用下,物体将继续保持运动状态。
这被称为惯性原理,并成为现代物理学理
论的基石之一。
伽利略是如何进行他的研究的呢?他使用了倾斜平面实验,利用下
落物体对斜面的影响,来研究自由落体运动。
他发现当斜面角度改变时,下落物体的加速度也会相应改变。
这个实验为他证明了一些新的
物理理论。
伽利略的研究已经成为现代物理学研究的基础。
他的发现,不仅拓
宽了我们对自由落体运动的认识,同时也为许多其他物理学研究打下
了基础。
总之,伽利略对自由落体运动的研究是一个里程碑式的科学成果。
他的研究方法,以及他的理论发现,都对现代物理学产生了深远的影响。
1.2.5自由落体运动1.2.6伽利略对自由落体运动的研究一、自由落体运动1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
2.特点(1)运动性质:初速度等于零的匀加速直线运动。
(2)受力特点:只受重力作用。
(3)物体下落可看作自由落体运动的条件:在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运动,只有当空气阻力比重力小得多,可以忽略时,物体的下落才可当作自由落体运动来处理。
思维拓展如图所示,在有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快,在抽掉空气的玻璃管中,金属片和羽毛下落快慢相同。
(1)只受重力作用时,物体下落快慢有什么规律。
(2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动? 答案 (1)物体下落快慢相同 (2)空气的阻力作用可以忽略 二、自由落体加速度1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同。
这个加速度叫自由落体加速度,也叫重力加速度,通常用g 表示。
2.方向:竖直向下。
3.大小(1)在地球上的同一地点:一切物体自由下落的加速度都相同。
(2)在地球上不同的地点,g 的大小一般是B(A.相同 B.不同)的,g 值随纬度的增大而逐渐增大。
(3)一般取值:g =9.8 m/s 2或g =10 m/s 2。
思维拓展自由下落加速度的大小与物体的质量有关吗?同一物体在月球和地球上做自由落体运动时加速度相同吗?答案 自由下落加速度的大小与物体的质量无关系。
同一物体在月球和地球上自由落体的加速度也不相同。
三、自由落体运动规律速度公式v =gt 位移公式h =12gt 2速度位移公式v2=2gh思维拓展我们已经知道,自由落体运动是一种初速度为0,只受重力作用的运动。
那么前面所学的匀变速直线运动的规律,还有哪些适用于自由落体运动。
请举出一些!答案平均速度公式,初速度为零的匀变速直线运动的比例式等均可用。
四、伽利略对自由落体运动的研究1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的重力决定的。
1 / 8外…………○……○…………订………学校:____ 班级:___________ 考号:_内…………○……○…………订………河南省开封市杞县高中2022-2023学年高一上学期物理网课检测试卷姓名:__________ 班级:__________考号:__________1.(2分)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 .伽利略通过丁图的实验,得到自由落体运动是匀变速运动的结论B .其中的甲乙图是实验现象,丙丁图是经过合理的外推得到的结论C .运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显D .伽利略通过甲图的实验,得出小球的位移与时间的平方成正比的结论2.(2分)一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示。
取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的描述正确的是( )A .在0~2s 内,物体先做加速运动,后做减速运动B .在2∼3s 内,物体做加速运动C .2s 末时物体的速度最大,大小为1.5m/sD .在1~3s 内,物体做匀变速直线运动3.(2分)汽车紧急刹车,会在路面上留下刹车痕迹,某次汽车紧急刹车后测得的刹车痕迹长为36m ,假设制动后汽车做加速度大小恒为8m/s 2的匀减速直线运动直到停止。
则关于该汽车的运动,下列说法正确的是( )A .刚刹车时,汽车的初速度大小为24m/sB .刹车后第1s 末的速度大小为15m/sC .刹车后,汽车做减速运动的最后1s 内的位移大小为3mD .刹车后4s 内的位移大小为32m4.(2分)可看作质点的甲、乙两汽车沿着两条平行车道直线行驶,在甲车匀速路过A 处的同时,乙车从此处由静止匀加速启动,从某时刻开始计时,两车运动的v −t 图像如图所示,10s 末在B 处甲、乙两车相遇。
下面说法正确的是( )A .10s 末乙车的速度是4m/sB .A 、B 两处的距离为40mC .t =0时刻两车并排行驶D .t =0时刻乙车行驶在甲车前面5.(2分)如图所示,A 球质量为m 、B 球质量为2m ,且两球用轻杆连接,A 球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触,B 球放于倾角为θ=37°的光滑斜面上。