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1、課時分層作業(yè)(七) 自由落體運動
[合格基礎練]
(時間:15分鐘 分值:50分)
一、選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分)
1.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( )
A B C D
C [在真空中物體只受重力作用,且從靜止開始下落,滿足自由落體運動條件,故a=g,又h=gt2,由于蘋果和羽毛從同一高度同時下落,則任意時刻都在同一高度,且是加速,所以頻閃間距不斷變大,選項C正確.]
2.秋日,樹葉紛紛落下枝頭,其中有一片梧桐葉從高為5 m的枝頭自靜止落至地面,所用時間可能是(g取10 m/s2)( )
2、
A 0.1 s B.0.5 s
C.1 s D.3 s
D [若梧桐葉做自由落體運動,則時間t===1 s,梧桐葉受空氣阻力的影響很大,落地時間一定大于1 s,選項D正確.]
3.(多選)伽利略曾經(jīng)假設了兩種勻變速運動: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
3、
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v2=2gx可知,Δx=(Δv)2,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.]
4.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1∶4∶9
C.第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度大小之比是1∶2∶3
D.物體的質(zhì)量越大,加速度越大
C [物體自由落體的加速度為g,大小不變,A、D均錯誤;由v=gt可得,v1∶v2∶v3=1∶2∶3,C正確;從開始運動
4、三個連續(xù)1 s內(nèi)通過的位移之比為1∶3∶5,B錯誤.]
5.一條懸鏈長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)( )
A.0.3 s B.0.4 s
C.0.7 s D.1.2 s
B [設懸鏈的長度為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h-L=gt,得t1== s=1.2 s,h=gt,得t2== s=1.6 s,則Δt=t2-t1=0.4 s,故B正確.]
6.(多選)甲、乙兩物體分別從高10 m處和高20
5、m處同時由靜止自由下落,不計空氣阻力,下面幾種說法中正確的是( )
A.乙落地速度是甲落地速度的倍
B.落地的時間甲是乙的2倍
C.下落1 s時甲的速度與乙的速度相同
D.甲、乙兩物體在最后1 s內(nèi)下落的高度相等
AC [根據(jù)v=可知,落地時乙的速度是甲落地速度的倍,故A正確;根據(jù)t=,落地的時間乙是甲的倍,故B錯誤;根據(jù)v=gt可知,下落1 s時甲的速度與乙的速度都為10 m/s,故C正確;甲乙兩物體下落的時間不同,最后一秒的初速度不同,所以最后1 s下落的距離不相等,故D錯誤.]
二、非選擇題(14分)
7.一礦井深為125 m,在井口每隔一定時間自由下落一個小球,當?shù)?
6、1個小球從井口開始下落時,第1個小球恰好到達井底,求:
(1)相鄰兩個小球開始下落的時間間隔;
(2)這時第3個小球和第5個小球之間的距離.
[解析] (1)設第一個小球下落到井底用時為t,根據(jù)自由落體運動位移時間關(guān)系h=gt2,則得t== s=5 s
設相鄰小球下落時間間隔為T,
由題意知t=10T,聯(lián)立解得T=0.5 s.
(2)由以上計算可知,當?shù)谝粋€小球到達井底時第3個小球剛好下落t1=4 s,第5個小球下落的時間為t2=3 s,故ΔH=H3-H5=g(t-t)=×10×(42-32)m=35 m.
[答案] (1)0.5 s (2)35 m
[等級過關(guān)練]
(時間:
7、25分鐘 分值:50分)
一、選擇題(本題共4小題,每小題6分,共24分)
1.從某一高度相隔1 s釋放兩個相同的小球甲和乙,不計空氣阻力,它在空中任一時刻( )
A.甲、乙兩球距離越來越大,甲、乙兩球速度之差越來越大
B.甲、乙兩球距離始終保持不變,甲、乙兩球速度之差保持不變
C.甲、乙兩球距離越來越大,但甲、乙兩球速度之差保持不變
D.甲、乙兩球距離越來越小,甲、乙兩球速度之差越來越小
C [根據(jù)Δx=g(t+1)2-gt2=gt+g知,甲、乙兩球的距離越來越大,根據(jù)Δv=g(t+1)-gt=g知,甲、乙兩球的速度之差保持不變,故C正確.]
2.(多選)甲、乙兩物體所受的
8、重力之比為1∶2,甲、乙兩物體所在的位置高度之比為2∶1,它們做自由落體運動,則( )
A.落地時的速度之比是∶1
B.落地時的速度之比是1∶1
C.下落過程中的加速度之比是1∶2
D.下落過程中的加速度之比是1∶1
AD [根據(jù)自由落體的速度公式,末速度v2=2gh可以得出速度v=,高度之比為2∶1,所以落地速度之比為∶1,A項正確,B項錯誤;做自由落體運動的物體的加速度都是重力加速度g,所以D項正確,C項錯誤.]
3.跳傘運動員以5 m/s的速度勻速下降,在距地面10 m處掉了一顆扣子,跳傘運動員比扣子晚著地的時間為(不計空氣阻力對扣子的作用,g取10 m/s2)( )
9、A.1 s B.2 s
C. s D.(2-)s
A [設扣子著陸的時間為t1,則h=v0t1+gt,代入數(shù)據(jù)解得t1=1 s.設跳傘運動員著陸時間為t2,則h=v0t2,解得:t2=2 s,而Δt=t2-t1=1 s.故A正確,B、C、D錯誤.]
4.(多選)一根輕質(zhì)細線將2個薄鐵墊片A、B連接起來,一同學用手固定B,此時A、B間距為3l,A距地面為l,如圖所示.由靜止釋放A、B,不計空氣阻力,且A、B落地后均不再彈起.從釋放開始到A落地歷時t1,A落地時的瞬時速率為v1,從A落地到B落在A上歷時t2,B落在A上時的瞬時速率為v2,則( )
A.t1>t2 B.t1
10、=t2
C.v1∶v2=1∶2 D.v1∶v2=1∶3
BC [對墊片A,有l(wèi)=gt,對墊片B,l+3l=g(t1+t2)2,則t1=t2,選項A錯誤,B正確;而v1=at1,v2=a(t1+t2),故v1∶v2=1∶2,選項C正確,D錯誤.]
二、非選擇題(本題共2小題,共26分)
5.(12分)甲物體從陽臺由靜止下落,已知甲在下落過程中最后2 s的位移是60 m.g取10 m/s2,試求:
(1)最后2 s的平均速度;
(2)陽臺離地面的高度;
(3)若甲釋放2 s后,乙也從陽臺以某一豎直向下的初速度拋出,其加速度也為g,若甲、乙同時落地,則乙的初速度為多大?
[解析]
11、 (1)最后2 s的平均速度為== m/s=30 m/s.
(2)設運動的總時間為t,最后2 s內(nèi)有g(shù)t2-g(t-2 s)2=60 m,解得t=4 s
所以總高度為
H=gt2=×10×42 m=80 m.
(3)甲釋放2 s后,乙也從陽臺釋放,要甲、乙同時落地,則乙運動的時間為t′=2 s,乙做勻加速運動,則
v0·2 s+×10×22 m=80 m
解得v0=30 m/s.
[答案] (1)30 m/s (2)80 m (3)30 m/s
6.(14分)如圖所示,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:
(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)開始進入圓柱筒,當直桿下端B下落到D(下落h+b)時穿出圓柱筒.
由x=gt 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
Δt1=t2-t1= -.
(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h+a+b)止.
同理可得整個直桿AB穿過圓柱筒的時間是
Δt2= -.
[答案] (1)- (2)-
- 6 -