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伽利略对落体运动的研究练习题答案

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伽利略对落体运动的研究练习题答案

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1.亚里士多德认为树叶比石块在空中下落得慢些的原因是（）

A.树叶比石块轻 B.树叶比石块受到的阻力大

C.树叶和石块物质不同 D.树叶下落得慢受其组成决定

答案：A

2.我们现在所用的描述运动的概念，哪些是伽利略首先建立起来的（）

A.平均速度 B.瞬时速度

C.加速度 D.距离

答案：ABC

3.伽利略认为落体运动应该是简单的变速运动，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.速度与位移的二次方成正比

答案：AC

4.物体做自由落体运动时，物体的形状、大小是否会对其运动产生影响？尝试举出现实生活中的例子来说明。

解析：物体做自由落体运动时，物体的形状、大小会对其运动产生影响。例如：生活中我们会看到雨滴比树叶落得快；石块比纸条落得快；雨滴比雪花落得快；同一张纸，搓成团比纸片下落得快等等。

答案：见解析

5.如果有一台仪器能直接读出自由下落物体的速度，不仅会大大缩短实验时间，而且能解决处理数据时遇到的如何计算速度这一难题。就此尝试谈谈现代科技的发展与人类科学探究进程的关系。

解析：现代科技的发展对人类科学探究进程有着巨大的推进作用。以研究落体运动为例，16世纪，由于没有准确的计时工具，伽利略只好采用迂回的方法，先研究物体在斜面上的运动，再外推到落体运动。而现在人们则可利用频闪照相的方法直接研究落体运动。

答案：见解析

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6.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

答案：B

7.物理学家于2003年评出10个最美丽的物理实验，这种美是一种经典概念：最简单的仪器和设备，最根本、最单纯的科学结论。其实，科学的美蕴藏于各门科学的实验之中，有待于我们在学习过程中不断的感悟和发现。伽利略的自由落体实验和加速度实验均被选为最美的实验。

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的阻力，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，研究铜球的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。

答案：v= s= at2摩擦力重力

8.1961年，美国《科学》杂志刊登了根据伽利略当年描述的实验装置所进行的一项重复性斜面实验。该实验的倾角为3.73°，使用水钟测量时间，其结果见下表：

x(以英尺为单位) t（以毫升水为单位）

15 90

13 84

10 72

7 62

5 52

3 40

1 23.5

根据上面的数据，你能验证伽利略当年的研究是否正确？

解析：水钟流出水的体积与时间成正比，如果小球沿斜面滚动的距离与水钟流出水的体积成正比，则说明位移与时间平方成正比，证明小球沿斜面的运动是匀变速直线运动。

由表中数据可得：

0.001 8

=0.001 9； =0.001 8

=0.001 8； =0.001 9

=0.001 8

可见，在误差允许范围内，小球的位移与时间平方成正比，小球的运动是一种匀变速运动。验证了伽利略当年研究的正确性。

答案：见解析

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