课后作业
时间：45分钟 满分：100分
一、单项选择题(每小题6分，共30分)
1．下列物体的运动，能看作自由落体运动的是( )
A．在空气中下落的羽毛
B．在真空管中由静止下落的羽毛
C．刚从跳伞塔上跳下没有打开降落伞的运动员
D．雨滴从云中落下直到地面的运动
2．伽利略以前的学者认为，物体越重，下落得越快，伽利略等一些物理学家否定了这种看法．在高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，这主要是因为( )
A．它们的重量不同
B．它们的密度不同
C．它们的材料不同
D．它们受到的空气阻力不同
3．做自由落体运动的物体，每秒的速度增量总是( )
A．大小相等，方向相同
B．大小不等，方向不同
C．大小相等，方向不同
D．大小不等，方向相同
4．1971年7月26号发射的阿波罗－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如右图所示，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9.8 m/s2
D．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地
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，至今仍具有重要意义．请你判断伽利略探究物体下落规律的过程是( )
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
二、多项选择题(每小题6分，共18分)
6．伽利略在研究自由落体运动时，设计了如下图所示的斜面实验．下列哪些方法是他在这个实验中采用过的( )
A．用滴水计时
B．用打点计时器打出纸带进行数据分析
C．改变斜面倾角，比较各种倾角下的大小
D．将斜面实验的结果合理外推，说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动
7．小明摇动苹果树，从同一高度落下一个苹果和一片树叶，它们同时从静止开始下落，苹果却先落地，下列说法正确的是( )
A．苹果和树叶做的都是自由落体运动
B．苹果和树叶的运动都不是自由落体运动
C．苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动
D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地
8.
如图所示是频闪拍摄的真空管中羽毛和金属球从同一高度同时下落的照片，由此照片可知( )
A．在地面上方同一地方，物体下落快慢一定与其重量无关
B．在不计阻力时，轻的物体和重的物体下落一样快
C．越往下相邻两次闪光物体间距离越大，说明物体运动速度越来越快
D．该实验说明伽利略关于落体运动的猜想是正确的
三、非选择题(共52分)
9．(8分)伽利略给出了科学研究过程的基本要素，这些要素包含对现象的一般观察、________、运用逻辑(包括数学)得出结论、________、对假说进行修正和推广等．伽利略科学思想方法的核心是把________和________和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展．
答案
课后作业
1．C 对B由于缺少在地面附近及自由下落等条件，故不能确定羽毛的运动是不是自由落体运动．雨滴从云中落下，由于空气阻力的作用，在接近地面时已在做匀速运动，故D错．
2．D 虽然空气阻力与物体的重量、密度、材料有关，但直接影响物体下落快慢的原因应该是空气阻力．
3．A 自由落体运动是匀加速直线运动，故每秒的速度增量相同．
4．D 月球上是真空，羽毛和铁锤均做自由落体运动，它们下落的快慢是相同的，即物体下落速度的变化与其质量大小无关，因为是在同一高度同时释放，它们应同时落地，故A，B错误，D正确．月球上的重力加速度与月球对物体的吸引力有关，我们不可能直接由物体下落这个现象来判断月球表面的重力加速度为9.8 m/s2，故C错误．
5．C 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x∝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x∝t2；合理外推——将光滑斜面上滑下的物体的规律x∝t2推广到落体运动．从探究过程来看，答案应是C.
6．ACD 伽利略采用的计时方法是滴水计时，A正确，B错误；研究自由落体运动时，伽利略采用数学推理得出结论：若速度随时间均匀变化，则位移与时间的二次方成正比，C正确；伽利略将斜面实验的结果合理外推到自由落体运动，D正确．
7．CD 由于苹果所受空气阻力比苹果自身所受的重力小得多，可以忽略不计，因此苹果的运动可以看成自由落体运动．在没有空气阻力的情况下，苹果和树叶都只受重力作用，因此都做自由落体运动．
8．BCD
9．提出假设 通过实验对结论进行检验 实验 逻辑推理(包括数学推演)
10.(6分)日常生活中，有时需要反应灵敏，对战士、司机、飞行员、运动员等尤其如此，当发现某种情况时，能及时采取行动，战胜对手或避免危险，人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间．如图(1)所示，甲同学用两个手指捏住木尺顶端，乙同学用一只手在木尺下部做握住木尺的准备，但手的任何部位都不要碰到木尺，当看到甲同学放开手时，乙同学立即握住木尺，若乙做握尺准备时的手指位置如图(2)所示，而握住尺的位置如图(3)所示，则测得木尺下落的高度大约为________．乙同学的反应时间大约为________．
11．(12分)伽利略在研究斜面上滚下的小球的运动时，得出的结论是：只要斜面的倾角相同，质量不同的小球滚下的加速度都是相同的．假如质量不同的小球以某一速度冲上斜面，沿斜面向上运动的过程中，加速度还会相等吗？你能简要地谈一下理由吗？
12．(12分)大气层是我们地球生命赖以生存的屏障，每天都有很多小陨石落入大气层中，但当它们进入大气层后，由于空气的摩擦生热，绝大部分小陨石还没有到达地面便已经烧毁．现在人类向天空发射的飞行器、卫星等当超过一定使用年限后，也让它们进入大气层烧毁．那么小陨石进入大气层后的运动是自由落体运动吗？
13．(14分)当雨滴在空气中下落时，由于空气阻力的作用，运动一段位移后，便会做匀速直线运动．
现在我国正在实施西部大开发战略，科技工作者在研究雨滴对黄土高坡的作用时发现：雨滴形成后，开始下落13 m左右，由于空气阻力的作用，就会做匀速直线运动．根据这一数据，你设想一下，如何测量落到地面上的雨滴的最大速度．
假若没有空气阻力，雨滴在离地面250 m的高空从静止开始下落，那么落到地面上的速度又为多少？你想像一下，此时地面上的物体会被雨点打成什么样？
答案
10.20 cm 0.2 s
解析：木尺下落的高度
h＝(40－20) cm＝20 cm，
乙同学的反应时间就是木尺下落20 cm所需时间t＝＝0.2 s.
11．相等，小球以某一速度冲上斜面的运动可以看作小球由斜面滚下的运动的逆过程．
12．在大气层中运动时，由于速度很大，受到空气的阻力较大，故小陨石进入大气层后的运动不是自由落体运动．
13．(1)雨滴匀速下落后，测出时间t内发生的一段位移x，根据v＝求解雨滴的最大速度．
(2)由自由落体运动的规律可知，v＝＝70 m/s，与步枪子弹射出枪口时的速度相同．由此可知，地面上的物体将会被雨点打成千疮百孔．
随堂作业
一、选择题
1．(多选)甲物体的质量是乙物体质量的3倍，它们在同一高度同时自由下落，则下列说法中正确的是( )
A．甲比乙先着地
B．甲比乙的加速度大
C．甲与乙同时着地
D．甲与乙加速度一样大
2．一石块从高度为H处自由下落，当速度达到落地速度的一半时，它的下落距离等于( )
A. B.
C. D.
3．(多选)下图大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程，以下对于此过程的分析，正确的是( )
A．其中甲、乙、丙图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论
B．其中丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理的外推得出的结论
C．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显
D．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显
4．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1 m，则水落到地面的速度约为(设初速度为零，忽略空气阻力)( )
A．100 m/s B．140 m/s
C．200 m/s D．2 000 m/s
5．(多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )
A．它是竖直向下、v0＝0、a＝g的匀加速直线运动
B．在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5
C．在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3
D．从开始运动起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时间之比为1∶2∶3
二、非选择题
6．用滴水法可以测定重力加速度，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A，调节水龙头让水一滴一滴的落到挡板上，如图所示．并调节到，耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落．首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用停表计时，计时方法是：当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时，开启停表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3…”，一直数到“n”时，按下停表按钮停止计时，读出停表的示数为t.
写出用上述方法测量计算重力加速度g的表达式：g＝________.
7．古希腊哲学家亚里士多德认为，重的物体比轻的物体下落得要快．这符合人们的常识，如玻璃弹子就比羽毛落得快．其实古代时我国也出现过这种故事：如图所示，传说三国时期，周仓欲与关羽比力气，关羽说你能把一根稻草丢过河吗？周仓多次试丢未成，反问关羽，关羽随手将一捆稻草轻易丢过了河，令周仓折服．这个故事真能说明关羽臂力过人吗？为什么？
8．一个物体从塔顶上自由下落，在到达地面前的最后1 s内通过的位移是整个位移的，求塔高．(g取10 m/s2)
9．屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿，如右图所示，问：(g取10 m/s2)
(1)此屋檐离地面多高？
(2)滴水的时间间隔是多少？
答案
随堂作业
1．CD 2.B
3．AD 因为物体下落得太快，伽利略无法测量物体自由下落的时间，为了使物体运动速度变慢，伽利略转向探究物体在斜面上的运动问题．甲、乙、丙三个图都是实验现象，采用斜面的目的是可以“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显．而之所以采用了不同倾角的斜面，则是观察其规律性，形成外推的实验基础，而丁图是在此基础上经过合理的外推得到的结论，故A，D正确．
4．B
5．ABC 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以满足初速度为零的匀加速直线运动规律，则A，B，C正确．当h1＝4.9 m，h2＝9.8 m，h3＝14.7 m时，h1∶h2∶h3＝1∶2∶3，因为t＝，所以t1∶t2∶t3＝∶∶＝1∶∶，D错误．
6.
解析：每滴水下落h高度所用的时间为t′＝，根据自由落体运动规律h＝gt′2可得g＝.
7．这个故事不能说明关羽臂力过人．因为一根稻草在空中运动时，受到的空气阻力对它运动的影响比较大，起到了决定性的作用，不能忽略不计；而一捆稻草在空中运动时，空气的阻力对它运动的影响比较小，起次要作用．
8．125 m
解析：设物体下落的总时间为t，塔高为h，则
h＝gt2 (1－)h＝g(t－1)2
由以上两式解得t＝5 s.
所以塔高h＝gt2＝125 m.
9．(1)3.2 m (2)0.2 s
解析：设屋檐离地面高为x，滴水间隔为T
由h＝gt2 得
第2滴水的位移x2＝g(3T)2，①
第3滴水的位移x3＝g(2T)2，②
又因为x2－x3＝1 m，③
所以联立①②③三式，解得T＝0.2 s.
则屋檐高x＝g(4T)2＝×10 m/s2×(4×0.2 s)2＝3.2 m.
