2020年高中物理 第2章 勻變速直線運動的研究 第5節(jié) 自由落體運動 第6節(jié) 伽利略對自由落體運動的研究練習(xí) 新人教版必修1

第5節(jié)自由落體運動 第6節(jié)伽利略對自由落體運動的研究課時分層訓(xùn)練基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練1(2019·湖南省長沙市第一中學(xué)高一月考)伽利略把小球在斜面上做勻加速直線運動的規(guī)律合理外推，得出自由落體運動的性質(zhì)，他采用的研究方法是()A控制變量B等效替代C理想模型 D邏輯推理解析：選D伽利略在研究物體在無阻力的下落運動(即自由落體運動)時，發(fā)現(xiàn)不同質(zhì)量的銅球沿阻力極小的斜面滾下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)銅球的下滑加速度都是相同的不斷增大斜面傾角，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只是銅球的下滑加速度增大了，而所有銅球的下滑加速度仍是相同的所以通過斜面上物體的勻加速運動合理外推出當(dāng)傾角增大到90°時，即自由落體運動也保持勻加速運動的性質(zhì)；由此，伽利略通過數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上運動驗證了位移與時間的平方成正比，由此可知，伽利略對自由落體運動的研究，是科學(xué)實驗和邏輯思維的完美結(jié)合，即他采用了邏輯推理的研究方法，故A、B、C錯誤，D正確2在真空中，將蘋果和羽毛同時從同一高度由靜止釋放，下列頻閃照片中符合事實的是()解析：選C在真空中，將蘋果和羽毛同時從同一高度由靜止釋放，蘋果和羽毛都做自由落體運動，故頻閃照片C符合事實3(多選)下列關(guān)于重力加速度的說法正確的是()A重力加速度g是標(biāo)量，只有大小，沒有方向B在地球上不同地方，g的大小是不同的，但差別不大C在地球上同一地點，輕石塊與重石塊做自由落體運動的加速度是相同的D緯度越低的地方，重力加速度g值越小解析：選BCD重力加速度是矢量，方向總是豎直向下地球上同一地點，一切物體做自由落體運動的加速度是相同的，地球上不同地方g的大小是不同的，但差別不大，緯度越低的地方，g值越小故B、C、D正確4下列各個圖象中，能夠描述自由落體運動的是()解析：選B根據(jù)公式vgt，自由落體運動的速度v隨時間的增加而增加且是正比關(guān)系，A錯誤，B正確；由公式xgt2，自由落體運動的位移x是時間t的二次函數(shù)，其x­t圖線應(yīng)是拋物線的一部分，故C、D錯誤5(多選)伽利略曾經(jīng)假設(shè)了兩種勻變速運動：第一種是速度的變化對時間來說是均勻的，即經(jīng)過相等的時間，速度的變化相等；第二種是速度的變化對位移來說是均勻的，即經(jīng)過相等的位移，速度的變化相等那么，關(guān)于自由落體運動速度的變化情況，下列說法正確的是()A經(jīng)過相同的時間，速度的變化相等B經(jīng)過相同的時間，速度的變化不等C經(jīng)過相同的位移，速度的變化相等D經(jīng)過相同的位移，速度的變化不等解析：選AD自由落體運動是一種勻變速直線運動，其加速度恒為g，由g可知，經(jīng)過相同的時間，速度的變化相等，A正確，B錯誤；由v22gx可知，xv2，即經(jīng)過相同的位移，速度的平方變化相等，但速度的變化不等，C錯誤，D正確6一個小石塊從空中a點開始做自由落體運動，先后經(jīng)過b點和c點已知石塊經(jīng)過b點時的速度為v，經(jīng)過c點時的速度為3v，則ab段與bc段的位移之比為()A13 B15C18 D19解析：選C ab段的位移為xab，bc段的位移為xbc，所以xabxbc18，選項C正確7(2018·湖南省長沙市第一中學(xué)高一月考)屋檐離地面的高度為45 m，每隔相等時間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴水剛滴下時，第一滴水恰好落到地面上，則第3滴水與第5滴水的高度差為()A10 m B15 mC20 m D25 m解析：選B根據(jù)題意畫出雨滴下落過程的示意圖，如圖所示：根據(jù)自由落體運動的規(guī)律可知，在連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之比為奇數(shù)比135，所以第3滴水與第5滴水的高度hHH 15 m，故B正確，A、C、D錯誤8物體從離地面45 m高處做自由落體運動(g取10 m/s2)，則下列選項中正確的是()A物體運動4 s后落地B物體落地時的速度大小為40 m/sC物體在落地前最后1 s內(nèi)的位移為25 mD物體在整個下落過程中的平均速度為20 m/s解析：選C由hgt2得t3 s，最后一秒內(nèi)位移hgt2gt(t1)225 m，落地速度vgt30 m/s，全程的平均速度 m/s15 m/s.能力提升練9甲、乙兩物體質(zhì)量之比為m甲m乙31，甲從H高處自由落下，乙從2H高處同時自由落下，不計空氣阻力，以下說法中正確的是()A在下落過程中，同一時刻甲的速度比乙的速度大B在下落過程中，同一時刻兩物體的速度相等C甲落地時，乙距地面的高度為D甲、乙在空中運動時間之比為12解析：選B兩物體在下落過程中均做自由落體運動，故同一時刻兩物體的速度相等，下落高度也相等，所以甲落地時，下落了高度H，乙也下落了高度H，距地面高度為H，故A、C錯，B正確；甲運動時間為t1，乙運動時間為t2 ，則，D錯10一條懸鏈長5.6 m，從懸點處斷開，使其自由下落，不計空氣阻力則整條懸鏈通過懸點正下方12.8 m處的一點所需的時間是(g取10 m/s2)()A0.3 s B0.4 sC0.7 s D1.2 s解析：選B設(shè)懸鏈的長度為L，從懸點至懸點正下方12.8 m處的一點的高度為h，經(jīng)t1懸鏈的下端經(jīng)過該點，經(jīng)t2懸鏈的上端經(jīng)過該點，則hLgt，得t1 s1.2 s，hgt，得t2 s1.6 s，則tt2t10.4 s，故B正確11從某一高處釋放一小球甲，經(jīng)過0.5 s從同一高處再釋放小球乙，在兩小球落地前，則()A它們間的距離保持不變B它們間的距離不斷減小C它們間的速度之差不斷增大D它們間的速度之差保持不變解析：選D兩球下落距離之差xgt2g(t0.5)2g，可見，兩球落地之前它們之間的距離不斷增大，故A、B錯誤；又因為速度之差vgtg(t0.5)0.5g，故C錯誤，D正確12(多選)(2018·江西南昌高一10月份聯(lián)考)如圖所示，小球從豎直磚墻某位置由靜止釋放，用頻閃照相機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()A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：選BCD假設(shè)位置“1”是小球釋放的初始位置，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動在連續(xù)相等的時間內(nèi)位移比為13，即，而根據(jù)圖中信息可知，所以位置“1”并非初始位置，故A錯誤；由圖可以知道每兩個相鄰的點之間的距離差是一樣的，說明小球下落過程中做勻加速運動，故B正確；根據(jù)相鄰相等時間位移差公式xaT2可知，a，故C正確；因為勻變速直線運動中間時刻速度等于平均速度，所以v324，故D正確13(2019·福建省上杭縣第一中學(xué)高一月考)在火星表面上，做自由落體運動的物體在開始t11 s內(nèi)下落h14 m .求：(1)該火星表面的重力加速度g；(2)該物體從開始落下h236 m時的速度v2；(3)該物體在第三個2 s內(nèi)的平均速度.(計算結(jié)果數(shù)值均保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)根據(jù)自由落體運動規(guī)律有h1gt2，得火星表面的重力加速度為g m/s28.0 m/s2.(2)根據(jù)自由落體運動的速度位移關(guān)系有v2gh2所以物體下落36 m時的速度為v2 m/s24 m/s.(3)第三個2 s內(nèi)指自由下落的46 s內(nèi)的平均速度，根據(jù)速度時間關(guān)系有第4 s末的速度為v4gt8×4 m/s32 m/s，第6 s末的速度為v6gt8×6 m/s48 m/s，所以第三個2 s內(nèi)的平均速度為 m/s40 m/s.答案：(1)8.0 m/s2(2)24 m/s(3)40 m/s14.在離地面7.2 m處，手提2.2 m長的繩子的上端如圖所示，在繩子的上下兩端各拴一小球，放手后小球自由下落(繩子的質(zhì)量不計，球的大小可忽略，g10 m/s2)求：(1)兩小球落地時間相差多少？(2)B球落地時A球的速度多大？解析：(1)設(shè)B球落地所需時間為t1，因為h1gt，所以t1 s1 s，設(shè)A球落地所需時間為t2，依h2gt得t2 s1.2 s，所以兩小球落地的時間差為tt2t10.2 s.(2)當(dāng)B球落地時，A球的速度與B球的速度相等即vAvBgt110×1 m/s10 m/s.答案：(1)0.2 s(2)10 m/s6