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尖子生系列9:伽利略
【习题精选】
1.伽利略相信,自然界的规律是简单明了的,他从这个信念出发,猜想落体的速度应该是均匀变化的,为验证自己的猜想,他做了“斜面实验”,如图所示,发现铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比,改变球的质量或增大斜面倾角,上述规律依然成立,于是,他外推到倾角为90°的情况,得出落体运动的规律。结合以上信息,判断下列说法正确的是( )
A.伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量速度
B.伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量加速度
C.由“斜面实验”的结论可知,铜球运动的速度随位移均匀增大
D.由“斜面实验”的结论可知,铜球运动的速度随时间均匀增大
【解析】物体做自由落体运动的时间很短,不易测量,当时伽利略利用斜面做实验,主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间,在当时的情况下,还没有出现加速度的概念,伽利略在实验中没有测量加速度,故AB错误;铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,倾角最大的情况就是90°时,这时铜球做自由落体运动,由此得出的结论是在斜面倾角一定时,铜球运动的速度随时间均匀增大,即自由落体运动是一种匀变速直线运动,故C错误,D正确。
2.如图,是现代人所作伽利略斜面实验的频闪照片。伽利略创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验,下列说法正确的是( )
A.该实验完全是理想实验,是在思维中进行的,无真实的实验基础
B.如果斜面光滑,不论右侧斜面倾角如何,小球也上升不到与释放点等高的位置
C.该实验证明了力是维持物体运动的原因
D.该实验说明了物体的运动不需要力来维持
【解析】该实验利用了实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,是在思维中进行的,同时是以斜面实验真实的实验为基础,故A错误;如果斜面粗糙,小球会有能量损失,将不能上升到与O点等高的位置,如果斜面光滑,可以上升到与释放点等高的位置,故B错误;该实验说明了物体的运动不需要力来维持,故C错误,D正确。
3.爱因斯坦对于伽利略的工作给予了高度的评价:伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开始。伽利略对自由落