下列有关说法中,正确的是( )
A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B.自由落体运动就是初速度为0、加速度为g的匀变速直线运动
C.物体只在重力作用下的运动就是自由落体运动
D.当空气阻力足够小可忽略不计的情况下,物体自由下落可看作自由落体运动
伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动,首次发现了匀加速运动规律.伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则,他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程,并测出物块通过相应路程的时间,然后用图线表示整个运动过程,如图所示.图中OA表示测得的时间,矩形OAED的面积表示该时间内物块经过的路程,则图中OD的长度表示__________________.P为DE的中点,连接OP且延长交AE的延长线于B,则AB的长度表示__________________.
科学探究活动通常包括以下环节:提出问题,作出假设,制定计划,搜集证据,评估交流等.一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下:A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关.
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象,用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设.
时间(s) |
下落距离(m) |
0.0 |
0.000 |
0.4 |
0.036 |
0.8 |
0.469 |
1.2 |
0.957 |
1.6 |
1.447 |
2.0 |
X |
C.在相同的实验条件下,同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离,将数据填入下表中,图 (a)是对应的位移—时间图线.然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落,分别测出它们的速度—时间图线,如图2-1-6(b)中图线1、2、3、4、5所示.
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后,证实了他们的假设.回答下列提问:
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是___________.
(2)图 (a)中的AB段反映了运动物体在做__________运动,表中X处的值为_________.
(3)图 (b)中各条图线具有共同特点,“小纸杯”在下落的开始阶段做___________运动,最后“小纸杯”做___________运动.
(4)比较图 (b)中的图线1和5,指出在1.0—1.5 s时间段内,速度随时间变化关系的差异:_______________________________________________________________________________.
对“落体运动快慢”“力与物体运动关系”等问题,亚里士多德和伽利略存在着不同的观点.请完成下表:
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亚里士多德的观点 |
伽利略的观点 |
落体运动的快慢 |
重的物体下落快, 轻的物体下落慢 |
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力与物体运动关系 |
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维持物体运动不需要力 |
伽利略在研究落体运动时,由于在短时间内物体下落的路程会很大,难于测量.为了“减慢”这个过程,伽利略设计了斜面滚球实验,测量从斜面上的光滑小槽内往下滚的青铜小球的位移与时间的关系.进一步证明他对落体运动中速度与时间关系的猜测:v∝t.如果设这个比例系数是a,请同学们据此推导落体运动的位移和时间的关系式.
图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度.图1-4-4中p1、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔Δt=1.0 s,超声波在空气中传播的速度是v=340 m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图可知,汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是____________,汽车的速度是____________m/s.