2022版高中物理 第三章 勻變速直線運動的研究 第3節(jié) 勻變速直線運動實例——自由落體運動試題 魯科版必修1

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1、2022版高中物理 第三章 勻變速直線運動的研究 第3節(jié) 勻變速直線運動實例——自由落體運動試題 魯科版必修1 【二維選題表】 物理觀念 科學(xué)思維 科學(xué)探究 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 自由落體運動特點 1(易),2(易), 3(易) 物理規(guī)律的探究方法 4(易),5(易) 4(易),5(易) 4(易),5(易) 4(易),5(易) 自由落體運動 規(guī)律的應(yīng)用 10(中) 6(易),7(易), 8(易),9(易), 11(中),12(中), 13(難),14(中), 15(中),16(中) 13(難) 13(難) 基礎(chǔ)訓(xùn)練 1.(2017·惠

2、州高一檢測)地球表面附近的重力加速度大小約為 9.8 m/s2,下列關(guān)于自由落體運動的說法中正確的是(　C　) A.物體在地球表面附近做自由落體運動過程中,每秒加速度增加約為9.8 m/s2 B.自由落體運動是一種勻速運動 C.物體剛下落時,速度為零但加速度不為零 D.物體越重,下落得越快 解析:自由下落過程,物體的加速度不變,故選項A錯誤;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,故選項B錯誤;釋放物體瞬間,物體速度為零,加速度為g,故選項C正確;重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān),重物與輕物下落一樣快,故選項D錯誤. 2.(2017·廣東省佛山市高一段考)關(guān)于自由落體

3、運動,下列說法正確的是(　C　) A.物體豎直向下的運動就是自由落體運動 B.加速度等于重力加速度的運動就是自由落體運動 C.在自由落體運動過程中,不同質(zhì)量的物體運動規(guī)律相同 D.物體做自由落體運動的位移與時間成正比 解析:自由落體運動是物體從靜止開始只在重力作用下的運動,物體豎直向下的運動不一定是自由落體運動,故A錯誤;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,加速度等于重力加速度的運動不一定是自由落體運動,故B錯誤;自由落體運動的加速度與物體的質(zhì)量無關(guān),是常量,其運動規(guī)律與質(zhì)量無關(guān),即不同質(zhì)量的物體運動規(guī)律相同,故C正確;由h=gt2得知,物體做自由落體運動位移與時間

4、的平方成正比,故D錯誤. 3.(2017·白銀高一期末)(多選)下列四幅圖中,能大致反映自由落體運動圖象的是(　AD　) 解析:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,根據(jù)速度公式v =gt,vt圖象是直線,故選項A正確;根據(jù)位移公式為s=gt2,st圖象是拋物線,故選項B錯誤;自由落體運動的加速度為定值,為g,故選項C錯誤,D正確. 4.(2017·山東省濟(jì)寧市高一檢測)下列關(guān)于自由落體運動研究的敘述中錯誤的是(　D　) A.古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體下落快慢與物體重力大小有關(guān),物體越重,下落得越快 B.伽利略通過邏輯推理發(fā)現(xiàn)亞里士多德的觀點有自相矛盾的地方 C.伽利略

5、認(rèn)為,如果在忽略空氣阻力的情況下,所有物體下落的加速度是相同的 D.伽利略用實驗直接證實了自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動 解析:古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢與質(zhì)量的大小有關(guān)系,認(rèn)為物體越重,下落得越快,符合史實,故A正確;伽利略認(rèn)為同一地點,輕重物體下落一樣快,發(fā)現(xiàn)亞里士多德關(guān)于落體運動的認(rèn)識有自相矛盾的地方,故B正確;伽利略認(rèn)為“如果沒有空氣阻力,重的物體與輕的物體下落一樣快”,符合史實,故C正確;伽利略猜想自由落體的運動速度與下落時間成正比,并未直接進(jìn)行驗證,而是在斜面實驗的基礎(chǔ)上的理想化推理,故D錯誤. 5.(2016·忻州一中、臨汾一中四校聯(lián)考)伽利略為了研

6、究自由落體的規(guī)律,將落體實驗轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實驗”,對于這個研究過程,下列說法正確的是(　D　) A.斜面實驗是一個理想實驗 B.斜面實驗放大了重力的作用,便于測量小球運動的路程 C.通過對斜面實驗的觀察與計算,直接得到落體運動的規(guī)律 D.不直接做落體實驗是因為當(dāng)時時間測量不夠精確 解析:伽利略認(rèn)為初速度為0的落體,速度隨時間變化是均勻的,那么落體通過的位移就與時間的平方成正比,只要測出落體通過不同位移所用的時間,就可以檢驗落體的速度是否隨時間均勻變化.但伽利略時代是用滴水計時不能測量時間,所以伽利略利用斜面來沖淡重力.所以選項D正確. 6.(多選)A,B兩物體質(zhì)量之比是1∶

7、2,體積之比是4∶1,同時從同一高度自由落下,則下列說法正確的是(　AC　) A.加速度之比為1∶1 B.加速度之比為1∶2 C.下落時間之比為1∶1 D.下落時間之比為1∶4 解析:自由下落加速度大小為g,則加速度之比為1∶1,由t=知,時間之比為1∶1,選項A,C正確. 7.自由下落的物體,自靜止開始依次下落三段相等的位移,所用時間之比為(　D　) A.1∶3∶5 B.1∶∶ C.1∶4∶9 D.1∶(-1)∶(-) 解析:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.根據(jù)s=g,tⅠ=t1,2s=g,tⅡ=t2-t1,3s=g,tⅢ=t3-t2得tⅠ∶tⅡ∶tⅢ=1∶(-1

8、)∶(-),選項D正確. 8.(2017·廣西桂林市高一段考)(多選)一個物體做自由落體運動,則在物體下落的過程中(g=10 m/s2) (　AC　) A. 物體第2 s末的速度為20 m/s B. 物體第2 s內(nèi)的平均速度為10 m/s C. 物體前2 s內(nèi)下落的高度為20 m D. 物體第2 s內(nèi)下落的高度是10 m 解析:根據(jù)速度時間公式得v=gt=20 m/s,故A正確;根據(jù)=得= m/s=15 m/s,故B錯誤;根據(jù)位移時間公式得h=gt2=×10×4 m =20 m,故C正確;因為第2 s內(nèi)的平均速度為15 m/s,根據(jù)h= t得h=15×1 m=15 m,故D錯誤.

9、 9.(2017·浙江湖州高一期末)某校物理興趣小組為了了解高空墜物的危害,將一只雞蛋從高樓上靜止釋放,讓其自由下落,經(jīng)過4 s雞蛋剛好著地.(忽略空氣阻力的作用,g取10 m/s2)求: (1)開始下落第1 s末雞蛋的速度大小; (2)雞蛋釋放時距離地面的高度; (3)雞蛋在下落過程中的平均速度大小. 解析:(1)由v=gt可得1 s末的速度為 v=gt=10×1 m/s=10 m/s. (2)由s=gt2可得 s=×10×16 m=80 m. (3)下落過程的平均速度為 == m/s=20 m/s. 答案:(1)10 m/s　(2)80 m　(3)20 m/s 素養(yǎng)

10、提升 10.(2017·湖州高一期末)在抽成真空的豎直玻璃管中有一枚硬幣與一片羽毛,從同一高度同時由靜止落下,則下列說法中正確的是(　C　) A.硬幣比羽毛先落到底部 B.羽毛下落的加速度比硬幣下落的加速度小 C.羽毛和硬幣落到底部時速度相等 D.羽毛落到底部時的速度比硬幣落到底部時的速度小 解析:自由落體運動的加速度與質(zhì)量無關(guān),都為g,根據(jù)v=gt和s=gt2,知在落到底部前的任一時刻,兩物體具有相同的速度和位移,故兩個物體的運動情況完全相同,同時落到底部,落到底部速度也相同,故選項C正確. 11.(2017·遼寧省莊河市高一月考)(多選)跳傘運動員從350 m 高空跳傘后,開

11、始一段時間由于傘沒打開而做自由落體運動,傘張開(張開時間不計)后做加速度大小為2 m/s2的勻減速直線運動,到達(dá)地面的速度為4 m/s,g=10 m/s2,則下列說法正確的是(　AC　) A.跳傘運動員自由落體的下落高度約為59 m B.跳傘運動員打開傘的速度約為43 m/s C.跳傘運動員加速運動的時間約為3.4 s D.跳傘運動員在312 m高處打開降落傘 解析:設(shè)自由落體運動的末速度為v,則有+=h,代入數(shù)據(jù)解得v= 34.4 m/s,則自由下落的高度h1== m≈59 m,故A正確,B錯誤;加速運動的時間t1== s≈3.4 s,故C正確;自由落體的位移為59 m,此時距離地

12、面的高度為h″=(350-59)m=291 m,故D錯誤. 12.從某一高度先后由靜止釋放兩個相同的小球甲和乙,若兩球被釋放的時間間隔為1 s,在不計空氣阻力的情況下,它們在空中運動的過程中(　C　) A.甲、乙兩球的距離越來越大,甲、乙兩球的速度之差越來越大 B.甲、乙兩球距離始終保持不變,甲、乙兩球的速度之差保持不變 C.甲、乙兩球距離越來越大,甲、乙兩球的速度之差保持不變 D.甲、乙兩球距離越來越小,甲、乙兩球的速度之差越來越小 解析:甲、乙兩球的距離Δs=g(t+1)2-gt2=gt+g,所以越來越大.甲、乙兩球的速度之差Δv=g(t+1)-gt=g,所以不變.選項C正確.

13、 13.(2017·江西省吉安市高一檢測)用滴水法可以測定重力加速度,方法是:在自來水龍頭下面固定一塊擋板A,調(diào)節(jié)水龍頭讓水一滴一滴地滴落到擋板上,如圖所示,并調(diào)節(jié)到耳朵剛好聽到前一滴水滴在擋板上的聲音的同時,下一滴水剛好開始下落,首先量出水龍頭口離擋板的高度h,再用停表計時,計時方法是:當(dāng)聽到某一滴水滴在擋板上的聲音的同時,開啟停表開始計時,并數(shù)“1”,以后每聽到一聲水滴聲,依次數(shù)“2,3…”,一直數(shù)到“n”時,按下停表按鈕停止計時,讀出停表的示數(shù)為t,設(shè)人耳能區(qū)別兩個聲音的時間間隔為0.1 s,聲速為 340 m/s,則水龍頭距擋板的距離至少為　　 　　m;寫出用上述方法測量計算重力

14、加速度g的表達(dá)式:g=　　 　　.? 解析:由于人耳能區(qū)別兩個聲音的時間間隔為0.1 s,故水龍頭距盤子的距離至少為h=gt2=×10×0.12m=0.05 m,當(dāng)?shù)谝坏嗡蔚竭_(dá)擋板上時開始計時至第n滴水滴落至盤中,所用時間為t,則兩個相鄰的水滴所用時間為T=.而這個時間恰好是一滴水滴下落h的時間,由h=gT2得g==. 答案:0.05　 14.(2017·廣東省汕頭市高一檢測)一顆小石頭從某一高度處由靜止自由下落,經(jīng)過A點時的速度vA=10 m/s,到達(dá)地面B點時的速度vB= 30 m/s.(不計空氣阻力,g取10 m/s2).求: (1)小石頭下落時的高度; (2)小石頭

15、從A點運動到B點的時間和A,B間的距離. 解析:(1)設(shè)小石頭下落時的高度為H.由=2gH 得H=45 m. (2)設(shè)小石頭在A,B間運動的時間為t1,A,B間的距離為h. 由運動學(xué)公式vB=vA+at1 得t1== s=2 s 由2gh=- 得h== m=40 m. 答案:(1)45 m (2)2 s　40 m 15.一條鐵鏈AB長0.49 m,將A端懸掛使它自由下垂,然后讓它自由下落,求整條鐵鏈通過懸點下方2.45 m處小孔O時需要的時間.(g取10 m/s2) 解析:以B端為研究對象,當(dāng)B端到達(dá)O點時,所需的時間為t1,其位移為h1,當(dāng)A端到達(dá)O點時,B端自由下

16、落的位移為h2=2.45 m,所需的時間為t2,由圖可知, h1=2.45 m-0.49 m=1.96 m, h1=g,h2=g, t=t2-t1=-≈7.4×10-2 s. 答案:7.4×10-2 s 16.某人在室內(nèi)以窗戶為背景攝影時,恰好把窗外從高處落下的一小石子攝在照片中.已知本次攝影的曝光時間是0.02 s,量得照片中石子的運動痕跡的長度為1.6 cm,實際長度為100 cm的窗框在照片中的長度為4.0 cm.憑以上數(shù)據(jù),你知道這個石子是從多高的地方落下的嗎?[計算時,石子在照片中0.02 s內(nèi)速度的變化比起它此時的瞬時速度來說可以忽略不計,因而可把這極短時間內(nèi)石子的運動當(dāng)成勻速運動來處理.(g取10 m/s2)] 解析:照片中石子運動痕跡的長度對應(yīng)的實際下落速度就是石子的曝光時間0.02 s內(nèi)運動的距離. 同一張照片上物、像長度比值相等,則=, 可得石子下落距離h=40 cm=0.4 m. 因為0.02 s內(nèi)石子速度變化不大,所以近似看成勻速運動,所以石子速度v== m/s=20 m/s, 由自由落體運動規(guī)律得石子下落高度 H== m=20 m. 答案:20 m