高中物理 第2章 探究勻變速直線運動規(guī)律 第2節(jié) 自由落體運動規(guī)律學(xué)業(yè)分層測評 粵教版

自由落體運動規(guī)律 (建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1月球上沒有空氣，若宇航員在月球上將羽毛和石塊從同一高度處同時由靜止釋放，則()A羽毛先落地B石塊先落地C它們同時落地D它們不可能同時落地【解析】羽毛和石塊在月球上下落時不受空氣阻力影響，下落時的加速度相同，所以它們同時落地，C正確【答案】C2從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)行動經(jīng)過的時間叫反應(yīng)時間，兩位同學(xué)合作，用刻度尺可測得人的反應(yīng)時間：如圖227甲所示，A握住尺的上端，B在尺的下部做握尺的準(zhǔn)備(但不與尺接觸)，當(dāng)看到A放開手時，B立即握住尺，若B做握尺準(zhǔn)備時，手指位置如圖乙所示，而握住尺時的位置如圖丙所示，由此測得B同學(xué)的反應(yīng)時間約為()圖227A2.0 sB0.3 sC0.10 sD0.4 s【解析】反應(yīng)時間就是刻度尺自由下落的時間，應(yīng)用自由落體運動的規(guī)律即可求解，根據(jù)自由落體運動規(guī)律sgt 2得反應(yīng)時間t，將s(60.0020.00)cm0.40 m，g取9.8 m/s2代入得t s0.3 s，B正確【答案】B3一個物體從某一高度做自由落體運動，已知它最后1 s內(nèi)的位移為15 m(g取10 m/s2)，則它開始下落時距地面的高度為()A31.25 mB11.25 mC20 mD25 m【解析】設(shè)物體下落總用時為t，則最后一秒內(nèi)的位移hgt 2g(t1)2，代入數(shù)據(jù)求得t2 s，故物體下落時距地面的高度hgt 220 m，C正確【答案】C4(2016西安高一檢測)伽利略為了研究自由落體的規(guī)律，將落體實驗轉(zhuǎn)化為著名的沿斜面運動的實驗，當(dāng)時利用斜面做實驗主要是考慮到()圖228A實驗時便于測量小球運動的速度B實驗時便于測量小球運動的路程C實驗時便于測量小球運動的時間D實驗時便于測量小球運動的加速度【解析】伽利略最初假設(shè)自由落體運動的速度是隨著時間均勻增大，但是他所在的那個時代還無法直接測定物體的瞬時速度，所以不能直接得到速度隨時間的變化規(guī)律伽利略通過數(shù)學(xué)運算得到結(jié)論：如果物體的初速度為零，而且速度隨時間的變化是均勻的，那么它通過的位移與所用的時間的二次方成正比，這樣，只要測出物體通過不同位移所用的時間，就可以檢驗這個物體的速度是否隨時間均勻變化但是物體下落很快，當(dāng)時只能靠滴水計時，這樣的計時工具還不能測量自由落體運動所用的較短的時間伽利略采用了一個巧妙的方法，用來“沖淡”重力他讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所以時間長，所以容易測量故A、B、D錯誤，C正確【答案】C5關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是 ()A速度變化得越來越快B在開始連續(xù)的三個1 s內(nèi)通過的位移之比是149C第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度大小之比是123D物體的質(zhì)量越大，加速度越大【解析】物體自由落體的加速度為g，大小不變，A、D均錯誤；由vgt可得，v1v2v3123，C正確；從開始運動三個連續(xù)1 s內(nèi)通過的位移之比為135，B錯誤【答案】C6兩石塊先后從某一高塔的不同高度處下落，在石塊A自塔頂自由落下h1時，石塊B自離塔頂h2處自由下落若兩石塊同時落地，則塔高H為()AHh1h2BHCHDH【解析】若石塊B運動時間為t，研究石塊B的運動情況，應(yīng)有Hh2gt 2，研究石塊A的運動情況應(yīng)有h1gt2，Hg(tt)2，由以上三式聯(lián)立可得H，選項C正確【答案】C7為了測出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由落下(不計空氣阻力)，測出下列哪個物理量不能算出樓房的高度 ()A石塊下落到地面的總時間B石塊經(jīng)過樓上一個1.8 m高的窗戶所用的時間C石塊落地前最后一秒的位移D石塊通過最后一米位移的時間【解析】由石塊的落地時間可以求出樓的高度；由石塊通過最后一米位移的時間也可以求出樓的高度；由最后1 s位移，可求得最后1 s的平均速度，此平均速度就是落地前0.5 s的瞬時速度，再求落地速度即可求出樓房高度；所以A、C、D項可以求出樓的高度；知道經(jīng)過樓上1.8 m高的窗戶所用的時間，由v0tgt 2h可以求出樓頂?shù)酱皯舻母叨鹊珶o法求樓的高度，所以B項不能求樓的高度【答案】B8(2016黑河高一檢測)屋檐上每隔相同的時間間隔滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時，第1滴已剛好到達(dá)地面，而第3滴與第2滴分別位于高為1 m的窗戶的上、下沿，如圖229所示，問：圖229(1)此屋檐離地面多高？(2)滴水的時間間隔是多少？(g取10 m/s2)【解析】(1)根據(jù)比例關(guān)系，從上到下相鄰水滴間距離之比為1357，而2、3兩滴間距離為1米，所以總高度H1 m3.2 m.(2)根據(jù)Hgt 2，代入數(shù)據(jù)得，ts0.8 s滴水時間間隔t0.2 s.【答案】(1)3.2 m(2)0.2 s能力提升9(2016綏化高一檢測)一豎直的墻壁上AE被分成四個相等的部分，一物體由A點從靜止釋放做自由落體運動，如圖2210所示，下列結(jié)論正確的是()圖2210A物體到達(dá)各點的速率vBvCvDvE1234B物體通過每一部分時，其速度增量vBvAvCvBvDvCvEvDC物體從A到E的平均速度vBD物體從A到E的平均速度vC【解析】根據(jù)運動學(xué)公式v2v2as得：物體由A點從靜止釋放，所以v22as，所以物體到達(dá)各點的速率之比vBvCvDvE1，故A錯誤；物體做加速運動，物體通過每一部分時，所用時間逐漸減少，故速度增量逐漸減小，故B錯誤；根據(jù)自由落體運動的前兩段相等時間內(nèi)的位移比為13.故下落到B點時的時間為總時間的一半，由中間時刻的瞬時速度等于此段時間的平均速度可知，C正確、D錯誤【答案】C10(多選)如圖2211所示，小球從豎直磚墻某位置靜止釋放，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5所示小球運動過程中每次曝光的位置，連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度為d.根據(jù)圖中的信息，下列判斷正確的是()圖2211A位置“1”是小球釋放的初始位置B小球做勻加速直線運動C小球下落的加速度為D小球在位置“3”的速度為【解析】由題圖可以知道每兩個相鄰的點之間的距離差是一樣的，由sat 2可知，a，所以B、C正確點3的瞬時速度的大小為2、4之間的平均速度的大小，所以v3，D正確由于v3v1a2T，故v1v32aT2T，故A錯誤【答案】BCD11現(xiàn)給定以下器材：A.閃光照相機(jī)B停表C打點計時器D交流電源46 VE導(dǎo)線若干F紙帶G復(fù)寫紙H鐵架臺I游標(biāo)卡尺J重物K刻度尺L直徑為1 cm的鋼球M1 m長細(xì)線N照相底片設(shè)計一個測當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的實驗方案(1)從給定器材中選(填器材前面的字母)_作為實驗器材(2)需要測量的物理量是_(3)用你測量出的物理量寫出重力加速度g的表達(dá)式【解析】令物體做自由落體運動，記錄下它在不同時刻的位置，測出各段位移，利用sgT 2即可求得g.方案一：重物連上紙帶后讓重物自由下落，利用打點計時器打下一系列的點，測出相鄰相等時間段T0內(nèi)的位移差s，則g.方案二：讓小球做自由落體運動，利用閃光照相機(jī)攝下一系列照片，測出相鄰兩像間的距離差s，已知閃光周期T0，物像比k，用g即可求得【答案】(1)CDEFGHJK(2)連續(xù)相等時間段T0內(nèi)的位移差s(3)g或(1)AKLN(2)照片上相鄰兩像間距差s(3)g(k為物像比，T0為閃光周期)12如圖2212所示，懸掛的直桿AB長為a，在B端以下h處有一長為b的無底圓柱筒CD，若將懸線剪斷，問：圖2212(1)直桿下端B穿過圓柱筒的時間是多少？(2)整個直桿AB穿過圓柱筒的時間是多少？【解析】(1)直桿下端B下落到C(下落h)開始進(jìn)入圓柱筒，當(dāng)直桿下端B下落到D(下落hb)時穿出圓柱筒由sgt 2得t.則B下落到C點所需時間為t1，B下落到D點所需時間t2 .則直桿下端B穿過圓柱筒的時間是t1t2t1 .(2)整個直桿AB穿過圓柱筒，從B下落到C點(自由下落h)起到A下落到D點(自由下落hab)止同理可得整個直桿AB穿過圓柱筒的時間是t2 .【答案】(1)(2)