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專題2.6 伽利略對自由落體運動的研究 知識點梳理 1.伽利略的探索之路（知識=觀察+實驗+思考） 大膽的猜測：下落物體的速度是隨時間均勻增加的，即 則：測瞬時速度V與時間t成正比 實驗驗證 ：伽利略用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，伽利略手稿中記錄的一組實驗數(shù)據(jù) 結(jié)果表示為： 伽利略發(fā)現(xiàn)，斜面的傾角不同，上述比例關(guān)系同樣成立，只是這個常數(shù)的隨著θ的增大而增大。 2.合理外推 伽利略用斜面實驗驗證了后，怎樣說明落體運動也符合這個規(guī)律？ 合理外推：隨著的增大， 的數(shù)值在增大。當θ=900時，即物體豎直下落時，這個關(guān)系也應該成立，這時的數(shù)值最大。 3.伽利略的觀點：重物和輕物應該下落的一樣快； 伽利略科學方法的核心是把實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來。 考點題組練習 題組 伽利略對自由落體運動的研究 1.(多選)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．下列哪些方法是他在這個實驗中采用過的(　　) A．用水鐘計時 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(jié)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 2.(多選)伽利略為了研究自由落體運動的規(guī)律，利用斜面做了上百次實驗．如圖，讓小球從斜面上的不同位置自由滾下，測出小球從不同起點滾動的位移x以及所用的時間t.若比值為定值，小球的運動即為勻變速運動．下列敘述符合實驗事實的是(　　) A．當時采用斜面做實驗，是為了便于測量小球運動的時間 B．小球從同一傾角斜面的不同位置滾下，比值有較大差異 C．改變斜面傾角，發(fā)現(xiàn)對于每一個特定傾角的斜面，小球從不同位置滾下，比值保持不變 D．將小球在斜面上運動的實驗結(jié)論合理外推至當斜面傾角為90時，比值也將保持不變，因此可認為自由落體運動為勻變速運動 【答案】 ACD 【解析】在伽利略時代，沒有先進的計時儀器，因此伽利略讓小球從斜面上滾下來用來“沖淡”重力，為了便于測量小球運動的時間，A正確；在伽利略時代，技術(shù)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(jié)論：如果物體的初速度為零，而且x與t平方的成正比，每一個特定傾角的斜面，小球從不同位置滾下，比值保持不變，B錯誤，C正確；將斜面實驗的結(jié)果合理外推至當斜面傾角為90時，比值也將保持不變，說明自由落體運動是特殊的勻變速直線運動，D正確． 3.在物理學的發(fā)展歷程中，下面的哪位科學家首先建立了用來描述物體的運動的概念，并首先采用了實驗檢驗猜想和假設的科學方法，把實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，從而有力地推進了人類科學的發(fā)展(　　) A．亞里士多德 B．伽利略 C．牛頓 D．愛因斯坦 【答案】B 4.(多選)圖大致地表示了伽利略探究自由落體運動的實驗和思維過程，對于此過程的分析，以下說法正確的是(　　) A．其中的甲圖是實驗現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過合理的外推得出的結(jié)論 B．其中的丁圖是實驗現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過合理的外推得出的結(jié)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】AC 5.(多選)關(guān)于伽利略對自由落體運動的研究，下列說法中正確的是(　　) A．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 B．伽利略用小球在斜面上驗證了運動速度與位移成正比 C．伽利略將斜面實驗結(jié)果合理外推到斜面傾角增大到90的情況，認為小球仍會保持勻變速直線運動的的性質(zhì) D．伽利略猜想自由落體運動運動速度與下落時間成正比，并直接用實驗進行了驗證 【答案】AC 6.(多選)關(guān)于自由落體運動的規(guī)律，歷史上很多科學家都做過研究并提出了自己的觀點．下面的敘述符合科學規(guī)律的是(　　) A．重的物體比輕的物體下落快，落體的速度與其重量成正比 B．輕重不同的兩個物體捆在一起后，比原來每個物體下落都快 C．根據(jù)小球沿斜面下滑做勻加速運動的事實，可以合理外推得出落體運動也是勻加速運動 D．“古希臘哲學家亞里士多德認為物體越重，下落得越快”這是一個綿延了兩千年的錯誤觀點 【答案】CD 【解析】亞里士多德認為在同一地點重的物體和輕的物體下落快慢不同，伽利略的觀點是，物體下落的快慢與物體的輕重沒有關(guān)系，A、B錯誤；伽利略在斜面實驗的基礎上，根據(jù)小球沿斜面下滑做勻加速運動的事實，可以合理外推得出落體運動也是勻加速運動，C正確；“古希臘哲學家亞里士多德認為物體越重，下落得越快”這是一個綿延了兩千年的錯誤觀點，D正確