《高一物理针对训练（人教版必修1）》2.6 伽利略对自由落体运动的研究（解析版）

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《2.6 伽利略对自由落体运动的研究》针对训练

1．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

【答案】AD

【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。

2．请你回顾伽利略探究物体自由下落规律的过程，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：质疑——大、小石块捆在一起下落得出矛盾的结论；猜

想—落体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 x∝t2；实验验证—设计

出斜面实验并进行探究，得出光滑斜面上滑下的物体的运动规律 x∝t2；合理外推——将光滑斜面上滑下的

物体的运动规律 x∝t2推广到落体运动。从探究的过程看，C正确。

3．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，如图所示，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．其中的甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论

B．其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论

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】AC

【解析】伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略

通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法

记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而

小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做

了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。所以伽利略用来抽象思维、数学推导和科学

实验相结合的方法。故 AC 正确，BD 错误。故选：AC。

4．下列哪一位科学家首先创造了一套把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来的科学方

法，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法

【答案】C

【解析】首先创造了把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来的科学方法的科学家是意大

利的科学家伽利略，不是亚里士多德、牛顿和阿基米德，故 C正确。故选 C。ø

5．下列说法正确的是

A．伽利略认为物体越重，下落得越快

B．亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的轻重无关

C．牛顿管实验说明没有空气阻力时，铁块和羽毛下落快慢相同

D．石头下落比树叶快，是因为树叶受到空气阻力，而石头没有受到空气阻力

【答案】C

【解析】亚里士多德认为物体越重，下落得越快；物体下落的快慢与物体的轻重有关；牛顿管实验说

明没有空气阻力时，铁块和羽毛下落快慢相同；石头下落比树叶快，是因为树叶受到的空气阻力与其重力

比较相对较大，而石头受到的阻力与其重力比较相对较小。选项C正确。

6．关于伽利略对自由落体运动的研究，以下说法正确的是

A．伽利略认为，在同一地点，重的物体下落得快，轻的物体下落得慢

B．伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并用实验测出不同时刻的速度，验证了他的猜想

C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比

D．伽利略用小球在斜面上运动验证了运动速度与位移成正比

【答案】C

【解析】亚里士多德认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同，伽利略认为同一地点轻重物

体的下落是相同的；故 A错误；伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，但并未直接进行验证，

而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故 B错误。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，故 C正确。小球在斜面上运动运动速度与位移不成正比，故 D错误，故选 C。

7．科学探究活动通常包括以下要素：提出问题，猜想与假设，制订计划与设计实验，进行实验与收

集证据，分析与论证，评估，交流与合作等。伽利略对落体运动规律探究过程如下：

A．伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里士多德的观点；

B．伽利略提出了“落体运动的速度 v与时间 t成正比”的观点；

C．为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况；

D．伽利略换用不同质量的小球，沿同一斜面从不同位置由静止释放，并记录相应数据；

E．伽利略改变斜面的倾角，重复实验，记录相应数据；F．伽利略对实验数据进行分析；

G．伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到 90°时；

（1）与上述过程中 B步骤相应的科学探究要素是______________；

（2）与上述过程中 F步骤相应的科学探究要素是______________。

【答案】（1）猜想与假设（2）分析与论证

8．伽利略在《两种新科学的对话》一书中，讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题，提出了

这样的猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动，同时他还运用实验验证了其猜想。物理兴趣小组依

据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否是匀变速直线运动。

（1）实验时，让滑块从某一高度由静止沿斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到

量筒中；当滑块碰到挡板的同时关闭阀门（整个过程中水流可视为均匀稳定的）。改变滑块起始位置的高

度，重复以上操作。该实验探究方案是利用量筒中收集的水量来测量________的。

（2）下表是该小组测得的有关数据，其中 s为滑块从斜面的不同高度由静止释放后沿斜面下滑的距离，

V为相应过程量筒收集到的水量。分析表中数据，根据________，可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直

线运动的结论。

（3）本实验误差的主要来源有：

水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于________等。只写出一种即可

【答案】（1）时间（2）s/V2在误差范围内是一个常数

（3）距离测量不准确，滑块开始下滑和开始流水不同步等

9．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沿斜面运动的实验，当时利用斜面做

实验主要是考虑到

次数 1 2 3 4 5 6 7

s/m 4.5 3.9 3.0 2.1 1.5 0.9 0.3

V/mL 90 84 72 62 52 40 23.5

×10－45.6 5.5 5.8 5.5 5.6 5.6 5.4

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