时间:2020-08-15 23:50:00
1、实验题 (14分)古代学者认为，物体下落的快慢是由它们的重量大小决定的，物体越重，下落得越快，古希腊哲学家亚里士多德最早阐述了这种看法；但是这种从表面上的观察得出的结论实际是错误的。伟大的物理学家伽利略用简单明了的科学推理，巧妙地揭示了亚里士多德的理论内容包含的矛盾。他在1638年写的《两种新科学的对话》一书中指出：根据亚里士多德的论断，一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大，假定大石头下落速度为8，小石头下落的速度为4，当我们把石头拴在一起时，下落快的会被下落慢的拖着而减慢，下落慢的会被下落快的拖着而加快，结果整体系统的下落速度应该小于8．但是两块石头拴在一起，加起来比大石头还要重，根据亚里士多德的理论，整个系统的下落速度应该大于8．这样就使得亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地．伽利略由此推断重的物体不会比轻的物体下落得快．
（1）根据伽利略的推理方法，假设用两块同样重的石头为研究对象，你又如何推翻亚里士多德的结论呢？（回答应简明）
（2）用重力公式及牛顿第二定律又如何推翻亚里士多德的结论呢？
参考答案：
（1）设两块同样重的石头的速度都是8（不一定设该数），当我们把石头拴在一起时，由于原来快慢相同，所以两块石头不会互相牵拉，这样各自应保持原来的速度，即它们的速度还应该是8．但两块石头拴在一起重量增大了（为原来的2倍），根据亚里士多德的理论，整个系统的下落速度应该大于8．这样就使得亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地，从而推翻了这个理论．?7分
（2）设下落物体的质量为m，则重力G＝mg，由牛顿第二定律F＝ma，若下落物体只受重力，则mg＝ma，得a＝g，即不论物体的质量（重力）大小是否相同，在重力作用下的加速度都相同，相同位移所用的时间相同，即轻重物体下落的一样快，从而推翻了亚里士多德的理论
本题解析：（1）设两块同样重的石头的速度都是v，当我们把石头拴在一起时，由于原来快慢相同，所以两块石头不会互相牵拉，这样各自应保持原来的速度，即它们的速度还应该是v．但两块石头拴在一起重量变为原来的2倍，根据亚里士多德的理论，整个系统的下落速度应该大于v．这样就使得亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地，从而推翻了这个理论．
（2）设下落物体的质量为m，则重力G＝mg，由牛顿第二定律F＝ma，若下落物体只受重力，则mg＝ma，得a＝g，即不论物体的质量大小是否相同，在重力作用下的加速度都相同，相同位移所用的时间相同，即轻重物体下落的一样快，从而推翻了亚里士多德的理论
本题难度：简单
2、选择题 如图所示，竖直平面内固定一个半径为R的光滑圆弧轨道，其端点P在圆心O的正上方，另一个端点Q与圆心O在同一水平面上，一只小球（视为质点）从Q正上方某一高度处自由落下，为使小球Q点进入圆弧轨道后从P点飞出，且恰好又从Q点进入圆轨道，小球开始下落时的位置到P点的高度差h应该是（ ）
A．R
B．
| 5R 4 |
| 3R 2 |
参考答案：小球从P点飞出做平抛运动，则有：
水平方向：vt=R
竖直方向：R=12gt2
解得：v=
本题解析：
本题难度：简单
3、简答题 一个物体质量为1Kg，从某一高度由静止释放，不计空气阻力，下落4s后到达地面．（g=10m/s2），求：
（1）到达地面的速度大小？
（2）物体下落的高度？
参考答案：（1）根据v=gt得，v=10×4m/s=40m/s．
答：物体到达地面的速度大小为40m/s．
（2）根据h=12gt2得，h=12×10×16m=80m
答：物体下落的高度为80m．
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 （4分）学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，以下图示是我们学习过的几个物理实验，其中研究物理问题方法相同的是（?）
A．①④
B．①③
C．②④
D．①②
参考答案：B
本题解析：①研究三个变量之间的关系时，先假定其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，这种方法称为控制变量法．本实验中探究电阻与导体长度，横截面积，材料的关系，需要先保持其中两个物理量不变，研究电阻和第三个物理量的关系，所以采用的是控制变量法；②采用的等效替代法，即两次拉橡皮筋的时使橡皮筋的形变相同．；③研究三个变量之间的关系时，先假定其中一个量不变，研究另外两个量之间的关系，这种方法称为控制变量法．而在本实验中探究小车的加速度与力和质量的关系，故先保持小车质量M不变，而研究合外力和加速度两个物理量之间的关系，或者先保持小车的质量不变，探究小车所受的合外力与小车的加速度之间的关系，故本实验的操作过程采用的为控制变量法；④采用微小变量放大法，即该实验通过平面镜反射光线，入射光线方向保持不变，而法线转过
角，反射光线转过的角度为
，而光斑走过的位移为
，故该实验观察测量结果采用的是微小变量放大法，故选B
本题难度：一般
5、简答题 关于自由落体运动，正确的说法是（ ）
A．自由落体运动是一种匀变速运动
B．自由落体的快慢与物体质量的大小有关
C．在地球表面上各处，物体自由落体运动的加速度大小相等
D．在地球表面上经度较大处，物体自由落体运动的加速度较大
参考答案：A、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动．故A正确．
? B、自由落体运动的快慢与质量无关，不管轻重如何，下落的快慢相同．故B错误．
? C、在地球上的各点，重力加速度不同，随着纬度的升高而增大．故C、D错误．
故选A．
本题解析：
本题难度：一般