遼寧省大連市高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 2.6 伽利略對自由落體運動的研究同步測試 新人教版必修1.doc

2.6伽利略對自由落體運動的研究一選擇題1.甲物體的重力是乙物體的3倍，它們在同一高度處同時自由下落，則下列說法中正確的是 （）A. 甲比乙先著地B. 甲比乙的加速度大C. 甲、乙同時著地D. 無法確定誰先著地【答案】C【解析】試題分析：甲和乙都做自由落體運動，加速度是重力加速度，與物體的質(zhì)量的大小無關(guān)，所以甲乙的運動情況完全相同，所以C正確考點：考查了自由落體運動【名師點睛】物體做自由落體運動時，加速度的大小恒定，與物體的質(zhì)量無關(guān)2.關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是 ( )A. 某段時間的平均速度等于初速度與末速度和的一半B. 某段位移的平均速度等于初速度與末速度和的一半C. 在任何相等時間內(nèi)速度變化相同D. 在任何相等時間內(nèi)位移變化相同【答案】AC【解析】自由落體運動為勻加速直線運動所以適用勻變速直線運動的規(guī)律，故A對，B錯；在任何相等時間內(nèi)速度變化，加速度是定值，時間一定速度的變化相同；C對；在任何相鄰相同時間內(nèi)位移差為常數(shù)，D錯。故答案選AC。3.甲物體的重量比乙物體大5倍，甲從H高處自由落下，乙從2H高處與甲物體同時自由落下，在它們落地之前，下列說法中正確的是( )A. 兩物體下落過程中，在同一時刻甲的速度比乙的速度大B. 下落1s末，它們的速度相同C. 各自下落1m時，它們的速度相同D. 下落過程中甲的加速度比乙的加速度大【答案】BC【解析】試題分析：因為甲乙物體同時做自由落體運動，它們的初速度為零，加速度為g，任意時刻的速度為：所以兩物體下落過程中，在同一時刻甲的速度與乙的速度相等，故A錯誤，B正確下落1m時，由位移速度關(guān)系式：，可解得各自下落1m時，它們的速度相同，故C正確因為甲乙物體均做自由落體運動，加速度為g，下落過程中甲的加速度與乙的加速度相同，故D錯誤故選：BC考點：考查了自由落體運動點評：解決自由落體運動的題目關(guān)鍵在于明確自由落體中的公式應(yīng)用，一般情況下，研究由落點開始的運動列出的表達式最為簡單；并且最好嘗試一題多解的方法4.關(guān)于自由落體運動的加速度g，下列說法正確的是（ ）A. 同一地點的物體，無論輕重g值一樣大B. 重的物體g值大C. g值在地面任何地方都一樣大D. g值在赤道處大于兩極處【答案】A【解析】試題分析：自由落體運動的加速度g，高度越大，加速度g越小，緯度越大，加速度越大，同一地點加速度g相等，與物體的輕重?zé)o關(guān)，故A正確?？键c：考查了對自由落體運動的理解5.以下對物體做自由落體運動的說法正確的是（ ）A. 物體開始下落時，速度為零，加速度也為零B. 物體下落過程中，速度增大加速度保持不變C. 物體下落過程中，速度和加速度同時增大D. 物體下落過程中，速度的變化是個恒量【答案】BD【解析】試題分析：物體初速度為0，加速度為g，速度均勻增大，加速度不變故A錯誤，B正確，C錯誤根據(jù)，知速度的變化率是個恒量故D正確故選BD。考點：自由落體運動【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運動是初速度為0，加速度為g的勻加速直線運動，在運動的過程中，加速度保持不變，速度均勻增大。6.一個鐵釘和一塊小海棉從同一高處同時下落，總是鐵釘先落地，這是因為（ ）A. 鐵釘比海棉重B. 鐵釘比海棉密度大C. 海棉受到的空氣阻力影響大D. 海棉的體積大【答案】C【解析】【詳解】鐵釘與小海棉同時下落，由于小海棉受到的空氣阻力大，鐵釘?shù)募铀俣却笥谛『Ｃ薜募铀俣?，根?jù)x=at2知，鐵釘先落地。故C正確，ABD錯誤。故選C?！军c睛】同一地點重力加速度是相同的，相同的空氣阻力對重力大的物體影響較小，難度不大，屬于基礎(chǔ)題7.自由下落的物體，自起點開始依次下落三段相等位移所用的時間的比是（ ）A. 1：3：5B. 1：4：9C. D. 【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)自由落體運動的位移公式hgt2，有：xgt12；2x=gt22；3xgt32，解得t1：t2：t31：；故自起點開始依次下落三段相等位移所用時間的比是t1：（t2-t1）：（t3-t2）=1：（-1）：（-）；故選D。【點睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)自由落體的位移時間關(guān)系公式列式求解，也可以根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動的規(guī)律直接求解8.在深為8米的井口某處水滴每隔一定時間落下，當(dāng)?shù)谖宓蝿傠x開井口時，第一滴水正好落下，那么，這時第2滴水離進底的高度是（ ）A. 2mB. 2.5mC. 2.9mD. 3.5m【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)h=gt2得，可知相鄰兩滴水之間的時間間隔，第2滴水下落的時間t3t，則第2滴水下落的高度hgt210m4.5m，水滴離地的高度h=H-h=3.5m。故D正確，ABC錯誤。故選D?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運動的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解此題還可以用相等時間的位移比例關(guān)系求解.9.從某高處釋放一粒小石子，經(jīng)過1s從同一地點再釋放另一粒小石子，則在它們落地之前，兩粒石子間的距離將 （ ）A. 保持不變B. 不斷增大C. 不斷減小D. 有時增大，有時減小【答案】B【解析】試題分析：由可知兩個石子的間距，所以距離隨時間增大，故選項B正確考點：考查自由落體運動規(guī)律的應(yīng)用10.自由落體運動在任何兩個相鄰的1s內(nèi)，位移的增量為 （ ）A. 1mB. 5mC. 10mD. 不能確定【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)x=gt2=101=10m，知任何兩個相鄰1s內(nèi)的位移增量為10m，故選C?！军c睛】自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運動的運動學(xué)公式和推論，并能靈活運用11.自由下落物體，它下落一半高度所用的時間和全程所用的時間之比是（ ）A. 1/2B. 2C. D. 【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)h=gt2得，位移之比為1：2，則所用時間之比為1：=：2。故選C?！军c睛】自由落體運動做初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，結(jié)合位移時間公式求出兩段過程中的時間之比12.球A和球B先后由同一高度自由下落，B比A遲0.5s，g = 10m/s2，A、B均在下落時，以下判斷正確的是（）A. A相對B作v = 5m/s 向下的自由落體運動B. B相對A作v = 5m/s 向上的豎直上拋運動C. B相對A作v = 5m/s 向下的勻速直線運動D. A相對B作v = 5m/s 向下的勻速直線運動【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)xg(t+0.5)2gt2=gt+g，可知A與B之間的距離隨時間均勻增大，A相對B向下做勻速直線運動，B相對A向上做勻速直線運動，速度大小為5m/s。故D正確，ABC錯誤。故選D。二實驗題13.自由落體運動在任何相鄰的1秒內(nèi)位移的增量為_m，速度的增量為_m/s.【答案】 (1). 10； (2). 10；【解析】【詳解】根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知：x=at2則x=gt2=1012m=10mv=gt=101m/s=10m/s【點睛】解決自由落體運動的題目關(guān)鍵在于明確自由落體中的公式應(yīng)用，一般情況下，研究由落點開始的運動列出的表達式最為簡單；并且最好嘗試一題多解的方法14.做自由落體運動的物體在第ns內(nèi)通過的位移比第1s內(nèi)能過的位移多_m.(g取10m/s2)【答案】 ；【解析】【詳解】第ns內(nèi)通過的位移: ；第1s內(nèi)能過的位移；則物體在第ns內(nèi)通過的位移比第1s內(nèi)能過的位移多：15.一物體從45m高處自由下落，在最后1s通過的高度是_s，最后1s的初速度是_m/s，最后 1s內(nèi)的平均速度是_m/s?！敬鸢浮?(1). 25； (2). 20； (3). 25；【解析】根據(jù)公式可得物體下落的總時間為t=3s，所以最后1s通過的高度為總高度與前2s內(nèi)下落的高度差即，最后1s的初速度為前2s末速度故，最后一秒的平均速度為。16.物體從高處自由下落，通過1.75m高的窗戶所需時間0.1s,物體從窗底落到地面所需時間為0.2s,則物體是從_m處落下的?！敬鸢浮?0；【解析】設(shè)從開始運動到窗戶上端的時間為t，則運動到下端的時間為t+0.1s，則；hg(t+0.1)2gt21.75m解得：t=1.7s從開始到落地的總時間為t總=t+0.3s=2sh=gt總2=104m20m17.自由下落的物體，最后1s落下的距離恰為全程之半，那么，物體是從_m高處開始下落。它在最后1s內(nèi)的平均速度為_m/s，下落過程中所用的全部時間為_s.【答案】 (1). 58.2； (2). 29.1； (3). 3.41；【解析】【詳解】由題意可知：對于下降的全過程有：Hgt2最后1s之前的高度：h=H=g(t1)2代入數(shù)據(jù)，解得：t=2+（s）=3.41s所以總的高度為：Hgt210(2+)2m58.2m它在最后1s內(nèi)下落的距離為29.1m，根據(jù)可知平均速度為29.1m/s；【點睛】此題考查自由落體運動的規(guī)律，關(guān)鍵是正確選擇研究過程，即分別對全程和最后1s之前的位移列式即可求得高度和時間18.設(shè)宇航員在某行星上從高32m處自由釋放一重物，測得在下落最后1s 內(nèi)所通地的距離為14m,則重物下落的時間是_，該星球表面的重力加速度為_.【答案】 (1). 4s; (2). ;【解析】試題分析：設(shè)重物下落的時間是t，該星球表面的重力加速度為g，h32 m，t1 s，x14 m，hgt2，hxg（tt）2代入數(shù)據(jù)可得，32gt218g（t1）2解得：t4 s，g4 m/s2?？键c：勻變速直線運動的規(guī)律【名師點睛】本題考查了勻變速直線運動的規(guī)律的應(yīng)用，解題的切入口是最后1s內(nèi)的位移，也可以畫出v-t圖象，運用比例關(guān)系求解。19.空作業(yè)的工人不小心將鐵鉗脫落，從脫落到落地經(jīng)過2秒鐘，請估算高空作業(yè)的工人距地面的高度_.【答案】19.6m;【解析】【詳解】根據(jù)自由落體運動位移時間公式得：h=gt2=9.822=19.6m20.物體由屋頂自由下落，經(jīng)過最后2m所用時間是0.15s,則屋頂高度約為 _.【答案】10m;【解析】【詳解】由題意可知：對于下降的全過程有 H=gT2最后2m之前的高度 h=H-h=g（T-t）2代入數(shù)據(jù)，解之T=s則屋頂?shù)母叨葹闉?H=gT210m【點睛】物體做自由落體運動，根據(jù)自由落體運動的規(guī)律分別對全程和2m之前的位移列式即可求得高度三計算題21.從一定高度的氣球上自由落下的兩個物體，第1個物體下落1s鐘后，第二個物體開始下落，兩物體用長為93.1m的繩連接在一起。問：第二個物體下落多長時間繩被拉緊？（g=9.8m/s2）【答案】9s【解析】自由落體運動的物體間距為93.1m，設(shè)第二個物體所需時間為t，則，計算可得t=8.81s故答案為：8.8122.一小球自屋檐自由下落，能過窗口所用的時間t = 0.25s，窗高兩米。問窗頂距屋檐多高？小球由屋檐下落到窗頂所用時間是多少？（g = 10m/s2）【答案】2.28m，0.675s【解析】【詳解】設(shè)屋檐距窗頂高為H，水滴下落至窗頂用時為t，則水滴到窗頂過程中：H=gt2 水滴到窗戶底端過程中：H+2=g（t+0.25s）2 聯(lián)立解得：t=0.675s；H=2.28m23.如圖所示，在距地面不等高處有兩點A和B，它們之間的高度差為b。A、B處各有一小球，A處小球自由下落一段距離a后，B處小球開始自由下落，結(jié)果兩小球同時落地，求球和球下落時間之比。【答案】 【解析】【詳解】設(shè)A距地面的高度為H，根據(jù)h=gt2可知，A下落到地面的時間t，A下落a所需時間t則B下落的時間t=t-t，則H-b=gt2聯(lián)立解得， 球和和球下落時間之比為【點睛】本題主要考查了自由落體運動的位移時間公式，明確AB同時落地，找出AB的時間關(guān)系即可求得