高中物理人教（新课标）必修1同步练习：2.6伽利略对自由落体运动的研究

试卷更新日期：2020-08-14 类型：同步测试

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一、单选题

1. 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法错误的是（）

A、通过逻辑推理的方法揭示了“重的物体下落快”说法的错误 B、猜想t∝x和v∝t两种可能，并通过实验测出v∝x不正确 C、通过逻辑推理得出检验v∝t就是检验x∝t² D、利用斜面实验检验了x∝t²并通过推理论证t∝x不正确

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2. 伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是（）

A、对自然现象进行总结归纳的方法 B、用科学实验进行探究的方法 C、把科学实验和逻辑推理（包括数学演算）相结合的方法 D、对自然现象进行总结归纳，并用实验进行验证的方法

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3. 伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑推理的完美结合．伽利略先用斜面进行实验研究，获得匀变速直线运动的规律，然后将此规律合理外推至倾角为90°自由落体的情形．对伽利略研究过程的理解，下列说法正确的是（）

A、图中所示的情形均为真实的实验过程 B、图中所示的情形均为理想的实验过程 C、利用斜面“放大”重力的作用，使实验现象更明显 D、利用斜面“冲淡”重力的作用，便于测量实验数据

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4. 如图1、图2所示，传说伽利略在研究自由落体过程中做了两个实验：第一个是比萨斜塔实验，将一大一小两个铁球从斜塔上同时放手让其下落；第二个是在斜面上研究物体的加速运动。关于这两个实验，下列说法正确的是（）

A、比萨斜塔实验证明了物体自由下落过程，其加速度是恒定的 B、比萨斜塔实验过程中，完全消除了摩擦力对物体运动的影响 C、伽利略测量球从静止开始沿斜面滚下的位移x与时间t，验证x∝t，直接证明自由落体运动的加速度是恒定的 D、伽利略开创了科学的研究方法，即将猜想假说、数学推导、科学实验、逻辑推理结合

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5. 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．请你判断伽利略探究物体下落规律的过程是（）

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—数学推理—实验验证—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、猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论

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6. 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”，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、通过对斜面实验的观察与计算，直接得到落体运动的规律 D、不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确

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7. 历史上，伽利略在斜面实验中分别在倾角不同、阻力很小的斜面上由静止释放小球，他通过实验观察和逻辑推理，得出的正确结论有（）

A、倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的二次方成正比 B、倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间的二次方成正比 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

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8. 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”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到，实验时便于测量小球运动的（）

A、速度 B、时间 C、路程 D、加速度

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9. 关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是 $($ $)$

A、伽利略在图中使用了光滑斜面进行实验 B、伽利略在图中使用了光滑斜面进行实验 C、伽利略从图中得出：自由落体运动是匀加速直线运动 D、伽利略从图中得出：力是维持物体运动的原因

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二、多选题

10. 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是（）

A、伽利略认为，在同一地点，重的物体和轻的物体应该下落得同样快 B、伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C、伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比 D、伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来

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11. 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作科学贡献的叙述中，下列正确的说法是（）

A、在对自由落体运动的研究中，由于落体下落很快，不容易计时，伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下，用“冲淡”重力的巧妙方法加以突破 B、在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 C、伽利略把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法 D、亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快

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12. 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法正确的是（）

A、伽利略通过逻辑推理否定了亚里士多德“越重的物体下落越快”的看法 B、伽利略先猜测自由落体运动是匀变速直线运动，然后通过推导和实验来验证 C、伽利略通过实验直接证明了自由落体的瞬时速度随时间均匀增加 D、在同一地点，重的物体和轻的物体做自由落体运动的加速度不同

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三、填空题

13. 物理学家于2002年9月评出十个最“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，科学美蕴藏于各学科的实验之中，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，研究铜球运动的路程与时间的关系。亚里士多德曾预言铜球的运动速度是均匀不变的，而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s、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，目的是减小铜球运动过程中，同时抓住这一主要因素.

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14. 历史上有学者认为：物体越重，下落得越快。伽利略等一些物理学家提出了质疑，伽利略通过大量实验来验证自己的观点，他提出的新的观点是。在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为；在一高塔顶端同时释放大小相同的实心铁球和空心铁球，两球几乎同时落地，这是因为。

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四、实验探究题

15. 循着伽利略研究自由落体运动的足迹。一组同学踏上了探究之旅。他们在暗室里用闪光照相机记录了小球沿倾角可调的斜面滚下时小球在几个闪光时刻的位置，如图甲、乙所示，通过测量、分析，寻找规律。先开启照相机，再让小球从O点由静止开始运动，照相机的拍摄频率为每秒10次，拍摄到运动小球的位置依次标记为A、B、C、D、E……，图甲中A、B、C、D、E、……各点到O点的距离依次为2.01cm、8.00cm、18.02cm、32.00cm、50.00cm、……；图乙中A、B、C、D、……各点到O点的距离依次为1.00cm、9.01cm、25.99cm、60.00cm、……。

(1)、图甲中，小球经过C点时的速度为m/s，经过E点时的速度为m/s，从静止开始，小球运动速度的二次方与小球运动的（填“位移”或“时间”）成正比。（结果保留2位有效数字）

(2)、图乙斜面的倾角大于图甲斜面倾角，但OA间的距离却比甲中的小，原因是__________（填正确答案标号）

A、图乙中小球受到的阻力较大 B、图乙中小球运动的加速度较小 C、图乙中小球从O到A的运动时间小于图甲中小球从O到A的运动时间 D、进行图乙操作时存在失误，先释放小球后开启照相机

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16. 某物理兴趣小组的同学在实验室里再现了伽利略对自由落体运动的研究，做了如下实验：如图所示，他在标有刻度的斜面底端固定一个光电门，让一个小球从斜面某一位置由静止开始释放，用刻度尺测得小球的直径为D，读出释放处与光电门间的距离为x，小球运动到斜面底端的时间为t，光电门挡光的时间为Δt。

(1)、小球运动到斜面底端时的速度v＝ (用题中给出的字母表示)；

(2)、改变小球释放位置，取3次实验数据，分别用对应的下标1、2、3表示，算出小球经过光电门时的速度分别为v₁、v₂、v₃ ，下列选项中伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是_______。

A、 $\frac{v_{1}}{2} = \frac{v_{2}}{2} = \frac{v_{3}}{2}$ B、 $\frac{v_{1}}{t_{1}} = \frac{v_{2}}{t_{2}} = \frac{v_{3}}{t_{3}}$ C、 $x_{1} - x_{2} = x_{2} - x_{3}$ D、 $\frac{x_{1}}{t_{1}^{2}} = \frac{x_{2}}{t_{2}^{2}} = \frac{x_{3}}{t_{3}^{2}}$

(3)、当用图象法求小球在斜面上运动的加速度时，为了方便处理数据，若纵坐标的物理量是释放处与光电门的距离x，横坐标的物理量可以是（）

A、t² B、t C、 $\frac{1}{{(Δ t)}^{2}}$ D、 ${(Δ t)}^{2}$

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17. 科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段．在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法．理想实验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论．
①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度
④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动

(1)、上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为

(2)、在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，其中是事实，是推论．

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18. 伽利略在物理学研究方面把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来，有力地推进了人类科学认识的发展，标志着物理学的真正开端．

(1)、伽利略在研究自由落体运动的性质中发现：如果v与x成正比，将会推导出十分复杂的结论．他猜想v与t成正比，但由于当时技术不够发达，无法直接测定瞬时速度，所以无法直接检验其是否正确．于是他想到了用便于测量的位移x与t的关系来进行检验：如果v=kt成立，则x与t的关系应是x=（用k和t表示）．

(2)、伽利略在研究运动和力的关系时，发明了用实验来研究物理问题的方法，而且还为物理学引入了理想实验的研究方法．
①下面关于理想实验的叙述中正确的是
A．理想实验是虚幻的，所以引入它没有现实意义
B．理想实验是没有实验基础的
C．理想实验是建立在可靠事实基础上的，对发现新的科学规律有着不可替代的作用
②以下给出了伽利略理想斜面实验的有关程序：
a．减小第二个斜面的倾角，小球在斜面上仍然要达到原来的高度
b．取两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
c．如果没有摩擦，小球将上升到释放时的高度
d．继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球沿水平方向做持续的匀速运动
按实验程序的先后排列应为．

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