2021-2022高中物理人教版必修1作业：第二章第6节伽利略对自由落体运动的研究3含解析

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伽利略对自由落体运动的研究

1．在物理学发展过程中，下面的那位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度、加速度

等概念用来描述物体的运动，并首先采用了用实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和

逻辑推理有机地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展(　　)

A．亚里士多德　　　　　 B．伽利略

C．牛顿 D．爱因斯坦

答案：B

2．一个铁钉与一个同质量的棉花团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．铁钉比棉花团密度大

C．棉花团受到空气阻力大

D．铁钉的加速度比棉花团的大

答案：C

3．1971 年7月26 日发射的阿波罗－15 号飞船首次把一辆月球车送上

月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶 28 公里，并做了一个落体实验：

在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，出现的现象是(月球上是真空)(

)

A．羽毛先落地，铁锤后落地

B．铁锤先落地，羽毛后落地

C．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为 9.8m/s2

D．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地

答案：D

解析：因为月球上没有空气，所以铁锤和羽毛的运动情况完全相同．

4．踢毽子是我国民间的一项体育游戏，被人们誉为“生命的蝴蝶” ．

近年来，踢毽子成为全民健身活动之一．毽子由羽毛和铜钱组成，在下落

时总是铜钱在下羽毛在上，如图所示，对此分析正确的是(　　)

A．铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上

B．如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象

C．因为空气阻力的存在，所以总是铜钱在下羽毛在上

D．毽子的自由下落是自由落体运动

答案：C

解析：羽毛受到的空气阻力与自身重力相差不多，对运动的影响很大，而羽毛又和铜

钱具有相同的运动情况，故羽毛要受铜钱较大的拖动作用，即羽毛的运动主要是靠铜钱的

带动，所以毽子下落时总是铜钱在下面拉着羽毛．铜钱重不是根本原因，A错，C对；如

没有空气阻力，铜钱和羽毛的相对位置是随机的， B错；可见空气阻力不能忽略，毽子不

是自由落体运动．

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利略的探究过程(　　)

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

答案：C

解析：伽利略探究物体下落规律的过程是：先对亚里士多德对落体运动的观察得出的

结论提出质疑——大小石块捆在一起下落得出矛盾的结论，猜想——下落的运动是最简单

的运动，速度与时间成正比；数学推理—如果 v∝t，则有h∝t2；实验验证——设计出斜面

实验并进行研究，得出光滑斜面上滑下的物体的规律 h∝t2；合理外推——将光滑斜面上滑

下的物体的规律 h∝t2推广到落体运动，从探究的过程看，答案应是 C.

6．请你根据下图漫画“洞有多深？”提供的情境，回答下列问题：

(1)他们依据________规律，估算洞的深度．

(2)他们估算洞的深度的方法是(写出主要方程式、计算过程)：

________________________________________________________________________.

(3)请你对该方法进行评估：

该方法的优点：

________________________________________________________________________；

该方法的不足：

________________________________________________________________________.

答案：(1)自由落体运动

(2)∵h＝gt2，g≈10m/s2，t＝2s

∴h＝20m

(3)该方法的优点：

①所使用的仪器设备简单；

②测量方法方便；

③g的取值熟悉；

④运算简便；

该方法的不足：

①测量方法粗略，误差较大；

②石块下落的初速度不为零，不是真正的自由落体运动；

③石块下落有空气阻力，会造成一定的误差；

④未考虑声音传播需要的时间．

7．在现实中，雨滴大约在1.5km 左右的高空形成并开始下落，计算一下，若该雨滴做

自由落体运动，到达地面时的速度是多大？遇到过这样快速的雨滴吗？据资料显示，落到

地面的雨滴速度一般不超过8m/s，为什么它们的差别会这么大？

答案：由 v2＝2gh 易计算得到v＝173m/s.

实际上雨滴下落到地面前，大约以8m/s 的速度匀速下落．

那么雨滴在下落时的速度为什么会这么小？

原因是雨滴在下落时要与它正下方的小水滴(上升的水汽)相碰并吸收，由于小水滴的

阻碍作用，减慢了它下落的速度，雨滴下落的速度越大，这种阻碍作用越强，当雨滴的重

力与阻碍的力相等时，雨滴就会匀速下落．当雨滴的半径大到某一程度时，受到气流的影

响而会分裂，较大的部分继续下落，而较小的又会随上升的气流上升，又起到阻碍大雨滴

下落的作用，所以我们看到的雨滴不会太大，就是这个道理，而且雨滴速度也不大，落到

地面的雨滴速度一般不超过8m/s.

能力提升

1．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

2．唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景．

如果三尺为1m，则水落到地面的速度约为(设初速度为零)(　　)

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