Question

11．伽利略在研究自由落体运动性质的时候，为了排除物体自由下落的速度v_t随着下落高度h（位移大小）是均匀变化（即：v_t=kh，k是常数）的可能性，设计了如下的理想实验：在初速度为零的匀变速的直线运动中，因为$\overline{v}$=$\frac{{v}_{t}}{2}$①（$\overline{v}$式中表示平均速度），而h=$\frac{{v}_{1}t}{2}$②，如果v_t=kh③成立的话，那么，必有h=$\frac{kht}{2}$，即：t=$\frac{2}{k}$为常数．t竟然是与h无关的常数！这显然与常识相矛盾！于是，可排除速度是随着下落高度h均匀变化的可能性．关于伽利略这个理想实验中的逻辑及逻辑用语，你做出的评述是（　　）

• A． 仅①式错误
• B． 仅②式错误
• C． 仅③式错误
• D． ③式及以后的逻辑推理错误

Answer 1

分析 自由落体运动的特点体现在“自由”二字上，其含意为：（1）物体开始下落时是静止的即初速度V=0．如果物体的初速度不为0，就算是竖直下落，也不能算是自由落体．（2）物体下落过程中，除受重力作用外，不再受其他任何外界的作用力（包括空气阻力）或其余外力的合力为0．（3）任何物体在相同高度做自由落体运动时，下落时间相同．

解答 解：研究自由落体运动的性质，就是为了研究自由落体运动是否是匀变速直线运动，而①式中，是匀变速直线运动的公式，把它当做已知条件，就等于已经承认了自由落体运动是匀变速直线运动，把待证明的结论当做已知用，那么就没有证明的必要了，故①错误；
故选：A

点评 本题关键是明确自由落体运动的定义、规律，了解伽利略对自由落体运动规律的研究过程．