第五节伽利略对自由落体运动的研究练习

【目标要求】

1．知识与技能

了解落体运动研究的史实，了解逻辑推理的特色，理解任何猜想和假说都须要有实验验证的重要性。

2．过程与方法

通过史实了解伽利略研究自由落体规律的过程，体会其推理方法的奥妙，同时了解猜想的必要性，感受探究规律的几个必要过程和科学方法的重要性，了解体会一些科学的方法。

3．情感、态度与价值观

通过了解史实能培养同学们的意志和科学的方法观，避免盲目和急功近利思想，提高自己的认识观。

【巩固教材－稳扎稳打】

1．关于自由落体运动，下列说法正确的是 ()

A．某段时间的平均速度等于这段时间初速度与末速度和的一半

B．某段位移的平均速度等于这段时间初速度与末速度和的一半

C．在任何相等时间内速度变化相同

D．在任何相等时间内位移变化相同

2．自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为 ()

A．1mB．5mC．10m D．不能确定

3．甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中不正确的是 ()

A．两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大

B．下落1s末，它们的速度相同

C．各自下落1m时，它们的速度相同

D．下落过程中甲的加速度比乙的加速度大

4．一物体从H高处自由下落，经ts落地，则当它下落时，离地高度是()

A．B．

C．D．

【重难突破—重拳出击】

1．长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m，若这个隧道长也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为()

 

A．B．C．D．

2．图2-14将小球竖直向上抛出后，能正确表示其速率v随时间t的变化关系图线是()

图2-14

3．甲、乙两物体所受重力之比为1：2，甲、乙两物体所在的位置高度之比为2：1，它们都做自由落体运动，则下列说法中正确的是()

A．落地的速度之比是：1B．落地时的速度之比是1：1

C．下落过程中的加速度之比是1：2D．下落过程中加速度之比是1：1

4．如图2—15小球自由下落过程的相片，每两次闪光时间间隔为s,A、b、c、d是四个相邻位置。由此实验结果可得知，重力加速度的数值是()

 

 

A．9.86 m/s2B．9.78 m/s2C．9.70 m/s2 D．9.92 m/s2

5．石块A自塔顶自由落下s1时，石块B自离塔顶s2处自由落下，两石块同时落地．则塔高为()

A．s1+s2；　　　　B．

C．D．

6．如图2-16所示，可以表示两个做自由落体运动的物体同时落地的速度－时间图象的是（t0表示落地时间）()

 

第五节伽利略对自由落体运动的研究

【巩固教材－稳扎稳打】1.AC 2.C 3.AD 4.B

【重难突破—重拳出击】1.B2.D3.D4.A 5.B 6．D7.解答：石块运动到离抛出点15m处时，石块的位置是在抛出点上方还是在抛出点下方？如果是在抛出点上方的话，是处于上升阶段还是处于下降阶段？

从题意来看，石块抛出后能够上升的最大高度为m>15m。

这样石块运动到离抛出点15 m处的位置必定有两个，如图-1所示，因而所经历的时间必为三个。

分段法：

石块上升到最高点所用的时间为：

s

2 s前石块第一次通过“离抛出点15 m处”；2 s时石块到达最高点，速度变为零，随后石块开始做自由落体运动，会第二次经过“离抛出点15 m处”；当石块落到抛出点下方时，会第三次经过“离抛出点15m处”。这样此题应有三解。

当石块在抛出点上方距抛出点15m处时取向上为正方向，则位移x = +15m，A= - g = - 10 m/s2，代入公式

得：

解得t1=1 s；t2=3 s

t1=1 s对应着石块上升时到达“离抛出点15 m处”时所用的时间，而t2=3 s则对应着从最高点往回落时第二次经过“离抛出点15 m处”时所用的时间。

由于石块上升的最大高度H=20m，所以，石块落到抛出点下方“离抛出点15m处”时，自由下落的总高度为HOB=20m+15m=35m，下落此段距离所用的时间

s

石块从抛出到第三次经过“离抛出点15m处”时所用的时间为：t3=2 s+s=(2+)s

 

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