- 力学
- 匀变速直线运动
- + 匀变速直线运动规律的应用
- 初速度为零的匀加速直线运动的规律
- 自由落体运动
- 伽利略对自由落体运动的探究
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请阅读下述文字: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。利用逻辑推理说明了重物与轻物下落的同样快后,伽利略没有就此止步,而是进一步通过实验研究了自由落体运动的规律。他从这个信念出发,猜想落体一定是一种最简单的变速运动。而最简单的变速运动。它的速度应该是均匀变化的。但是,速度的变化怎样才算“均匀”呢?他考虑了两种可能:
其中一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即v与t成正比,例如每过1s,速度的变化量都是2m/s,但是,物体下落地很快,而当时只能靠滴水计时,这样的计时工具还是不能测量自由落体运动所用的时间。
伽利略采用了另一种巧妙的方法,用来“冲淡”重力。他让铜球沿阻力很小的斜面滚下(如图所示),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很多,所用时间长的多,所以容易测量。伽利略做了上百次实验,结果表明,小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动,换用不同的小球,从不同高度开始滚动,只要斜面的倾角一定,小球的加速度都是相同的。
伽利略将上述结果做了合理的外推:当斜面倾角很大时,小球的运动不是跟落体运动差不多了吗?如果斜面的倾角增大到90°,这时小球的运动是自由落体运动。这时小球仍然会保持匀加速运动的性质,而且所有物体下落时的加速度都是一样的。完成下题。

【小题1】如果v与t成正比,关于物体的运动以下说法正确的是( )
【小题2】依据以上资料可以得出( )
其中一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即v与t成正比,例如每过1s,速度的变化量都是2m/s,但是,物体下落地很快,而当时只能靠滴水计时,这样的计时工具还是不能测量自由落体运动所用的时间。
伽利略采用了另一种巧妙的方法,用来“冲淡”重力。他让铜球沿阻力很小的斜面滚下(如图所示),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很多,所用时间长的多,所以容易测量。伽利略做了上百次实验,结果表明,小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动,换用不同的小球,从不同高度开始滚动,只要斜面的倾角一定,小球的加速度都是相同的。
伽利略将上述结果做了合理的外推:当斜面倾角很大时,小球的运动不是跟落体运动差不多了吗?如果斜面的倾角增大到90°,这时小球的运动是自由落体运动。这时小球仍然会保持匀加速运动的性质,而且所有物体下落时的加速度都是一样的。完成下题。

【小题1】如果v与t成正比,关于物体的运动以下说法正确的是( )
A.加速度逐渐变大 | B.相等时间内速度的变化相同 |
C.相等时间内位移相同 | D.位移与时间成正比 |
A.伽利略直接测出了自由落体运动加速度 |
B.“冲淡”重力使得铜球重力变小 |
C.测量时间时滴水尽量要均匀 |
D.让铜球从同一斜面不同位置沿斜面滚下到达斜面底端速度相同 |
关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法符合历史事实的是( )
A.伽利略认为在同一地点,重的物体和轻的物体下落快慢不同 |
B.伽利略让铜球从斜面滚下,测出了其运动速度与下落时间成正比 |
C.伽利略通过实验直接证实了自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动 |
D.伽利略通过实验发现了路程与时间平方成正比的规律,建立了匀加速运动的概念 |
在一颗半径为地球半径0.8倍的行星表面,将一个物体竖直向上抛出,不计空气阻力.从抛出开始计时,物体运动的位移随时间关系如图(可能用到的数据:地球的半径为6400km,地球的第一宇宙速度取8 km/s,地球表面的重力加速度10m/s2,则


A.该行星表面的重力加速度为8m/s2 |
B.该行星的质量比地球的质量大 |
C.该行星的第一宇宙速度为6.4km/s |
D.该物体落到行星表面时的速率为30m/s |
伽利略研究落体运动的“斜面实验”被评为两千年来十大最美物理实验之一。关于伽利略对落体运动的研究,下列说法正确的是( )
A.伽利略认为日常生活中常会见到,较重的物体下落的比较快,是因为空气阻力对不同物体的影响不同 |
B.伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来 |
C.伽利略是通过实验直接验证了自由落体运动是匀加速直线运动 |
D.伽利略从亚里士多德的论断出发,通过逻辑的推理,肯定了亚里士多德的论断 |
伽利略在研究自由落体运动时,为了“冲淡重力加速度”,他先将小球置于一个可看成光滑的斜面上,如图甲所示,然后将斜面的倾斜角逐渐变大,最后过渡到自由落体运动。如果在某次实验研究中:他在光滑的斜面上任取三个位置A、B、C。让小球分别由A、B、C滚下,如图乙所示,让A、B、C与斜面底端的距离分别为
、
、
,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为
、
、
,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为
、
、
,则下列关系式正确的是( )











A.![]() | B.![]() |
C.![]() | D.![]() |
伽利略在研究运动的过程中,创造了一套科学方法,给出了科学研究过程的基本要素,这些要素包含以下几点,如下框图所示:

其中与方框4相对应的是( )

其中与方框4相对应的是( )
A.提出猜想 | B.交流与合作 | C.实验检验 | D.合理外推 |
如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一粒子弹以水平速度v射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则子弹依次穿入每个木块时的速度之比和穿过每个木块所用时间之比分别为( )


A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1 |
B.v1∶v2∶v3=![]() ![]() |
C.t1∶t2∶t3=1∶![]() ![]() |
D.t1∶t2∶t3=(![]() ![]() ![]() |
如图所示,一热气球匀速上升到离水平地面H=43.2m高时,从气球上掉落一物体,物体又竖直上升了h=1.8m后才开始下落。物体离开气球后在空中运动过程中的加速度大小恒为g=10m/s2,方向竖直向下。求:
(1)物体离开气球时的速度大小;
(2)物体从离开气球到落回地面的时间。
(1)物体离开气球时的速度大小;
(2)物体从离开气球到落回地面的时间。

从水平地面竖直向上抛出一物体,物体在空中运动,到最后又落回地面,在不计空气阻力的条件下,以下判断正确的是( )
A.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同 |
B.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反 |
C.物体上升过程经历的时间大于物体下落过程经历的时间 |
D.物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间 |
一小球竖直向上抛出,两次经过抛出点上方距离抛出点的高度为10m处的时间间隔为
,不计空气阻力,取重力加速度大小
。求:
(1)小球的上抛初速度大小
(2)小球从抛出到返回原处所经历的时间


(1)小球的上抛初速度大小

(2)小球从抛出到返回原处所经历的时间
