4自由落體運(yùn)動(dòng)課后·訓(xùn)練提升合格考過(guò)關(guān)檢驗(yàn)一、選擇題(第1~4題為單選題,第5~7題為多選題)1.踢毽子是我國(guó)一項(xiàng)傳統(tǒng)的體育活動(dòng)。毽子由羽毛和銅錢組成,在下落時(shí)總是銅錢在下羽毛在上。下列分析正確的是()A.銅錢重,所以總是銅錢在下羽毛在上B.毽子的自由下落是自由落體運(yùn)動(dòng)C.因?yàn)榇嬖诳諝庾枇?所以總是銅錢在下羽毛在上D.如果沒(méi)有空氣阻力,也總是出現(xiàn)銅錢在下羽毛在上的現(xiàn)象答案C解析羽毛受到的空氣阻力與自身重力相差不多,對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響很大,而羽毛又和銅錢具有相同的運(yùn)動(dòng)情況,故羽毛要受銅錢較大的拖動(dòng)作用,即羽毛的運(yùn)動(dòng)主要是靠銅錢的帶動(dòng),所以毽子下落時(shí)總是銅錢在下面拉著羽毛。銅錢重不是根本原因,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;由于空氣阻力不能忽略,毽子不是自由落體運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;如果沒(méi)有空氣阻力,銅錢和羽毛的相對(duì)位置是隨機(jī)的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.在物理學(xué)中常用圖像來(lái)描述兩個(gè)物理量之間的關(guān)系,下列描述物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像、速度—時(shí)間圖像或加速度—時(shí)間圖像正確的是()A.①② B.①④C.②③ D.只有④答案D解析對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)有h=12gt2,a=g,v=gt,圖中只有圖像④符合。故選D3.一物體自距地面高h(yuǎn)處自由下落,經(jīng)時(shí)間t落地,此時(shí)速度為v,則()A.t2時(shí)物體距地面高度為B.t2時(shí)物體距地面高度為3C.物體下落h2時(shí)速度為D.物體下落h2時(shí)速度為3答案B解析根據(jù)位移時(shí)間公式h=12gt2可知,在前一半時(shí)間和后一半時(shí)間內(nèi)的位移之比為1∶3,則前一半時(shí)間內(nèi)的位移為h4,此時(shí)距離地面的高度為3h4,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;根據(jù)v2=2gh知,當(dāng)物體下落h2時(shí)的速度為v'=22v4.在某高處A點(diǎn),以大小為v0的速度同時(shí)豎直向上和向下拋出a、b兩球,不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是()A.兩球落地的時(shí)間差為vB.兩球落地的時(shí)間差為2C.兩球落地的時(shí)間差為3D.兩球落地的時(shí)間差與高度有關(guān)答案B解析兩球落地的時(shí)間差等于a球從拋出點(diǎn)到返回拋出點(diǎn)所用的時(shí)間,上升時(shí)間t1=v0g,豎直上拋運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性,總時(shí)間t=2t1=2v0g,與拋出點(diǎn)的高度無(wú)關(guān),故選項(xiàng)B正確,A5.甲物體的重力比乙物體的重力大5倍,甲從20m高處自由落下,乙從40m高處同時(shí)自由落下,在兩物體下落過(guò)程中,以下幾種說(shuō)法正確的是()A.下落1s末,它們的速度相等B.兩物體下落過(guò)程中,同一時(shí)間甲的速度比乙大C.下落過(guò)程中甲的加速度比乙大D.各自下落1m時(shí)它們的速度相等答案AD解析下落1s末,由v=gt可知,它們的速度相等,選項(xiàng)A正確;因?yàn)榧?、乙兩物體同時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng),它們的初速度為零,加速度為g,任意時(shí)刻的速度為v=gt,所以兩物體下落過(guò)程中,在同一時(shí)刻甲的速度與乙的速度相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;因?yàn)榧住⒁覂晌矬w均做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度為g,所以下落過(guò)程中甲的加速度與乙的加速度相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)v=2gh可知,下落1m時(shí),甲、乙速度相等,選項(xiàng)D6.一石塊從30m高處開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)(g取10m/s2),則石塊下落后()A.第1s內(nèi)的位移為5mB.第3s末的速度為30m/sC.第2s內(nèi)的平均速度為10m/sD.3s內(nèi)的平均速度為10m/s答案AD解析第1s內(nèi)的位移為h1=12gt12=12×10×12m=5m,選項(xiàng)A正確;物體下落的時(shí)間為t=2hg=2×3010s=6s,可知3s末已經(jīng)落地,所以3s末速度為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;前2s內(nèi)的位移為h2=12gt22=12×10×22m=20m,所以第2s內(nèi)的平均速度為v=7.關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()A.自由落體運(yùn)動(dòng)是豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.豎直方向的位移只要滿足x1∶x2∶x3∶…=1∶4∶9∶…的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)C.自由落體運(yùn)動(dòng)在開(kāi)始連續(xù)的三個(gè)2s內(nèi)的路程之比為1∶3∶5D.自由落體運(yùn)動(dòng)在開(kāi)始連續(xù)的三個(gè)1s末的速度之比為1∶3∶5答案AC解析自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零,加速度為g的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A正確;自由落體運(yùn)動(dòng)從開(kāi)始下落起,位移之比x1∶x2∶x3∶…=1∶4∶9∶…,但位移之比是1∶4∶9∶…的運(yùn)動(dòng)不一定是自由落體運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;自由落體運(yùn)動(dòng)服從初速度為零的運(yùn)動(dòng)的所有規(guī)律,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題8.用如圖所示的裝置測(cè)定重力加速度。(1)所需器材有:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物,此外還需(填字母代號(hào))中的器材。

A.直流電源B.天平及砝碼C.約8V交流電源D.毫米刻度尺(2)實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖所示,圖中五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字要求的一組數(shù)據(jù)應(yīng)改為_(kāi)_________cm。物體在打下點(diǎn)D時(shí)的速度大小為m/s。物體的加速度大小為m/s2。該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的重力加速度偏小,其主要原因是________________________。

答案(1)CD(2)2.001.48259.625實(shí)驗(yàn)中存在摩擦力及空氣的阻力解析(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接約8V交流電源。重力加速度與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān),所以不需要天平和砝碼。計(jì)算速度需要測(cè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離,需要毫米刻度尺,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,C、D正確。(2)毫米刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度,要求估讀,即讀到分度值的下一位,這五個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是2.0,應(yīng)改為2.00cm。ABCDEF是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打出的點(diǎn),因此計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.02s;根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的速度等于平均速度求出D點(diǎn)速度為vD=xCE2T=0.1032-0.04390.04m/s=1.4825等級(jí)考素養(yǎng)提升一、選擇題(第1~4題為單選題,第5~7題為多選題)1.自由下落的物體,它開(kāi)始下落全程34的高度所用的時(shí)間和下落全程所用的時(shí)間的比值為(A.1∶2 B.1∶(3-C.(21)∶(3-2D.3∶2答案D解析根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律h=12gt2,它落到34h時(shí)有34h=12gt12,解得所用時(shí)間t1=3h2g,全程有h=12gt2,所用時(shí)間t=2hg,所以t1∶2.長(zhǎng)為5m的豎直桿下端距離一平臺(tái)為15m,讓這根桿自由下落,它全部通過(guò)平臺(tái)的時(shí)間為(g取10m/s2)()A.2s B.3sC.(23)s D.(3+1)s答案C解析根據(jù)h=12gt2,直桿自由下落到下端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)的時(shí)間t1=2hg=2×1510s=3s;直桿上端到達(dá)平臺(tái)的時(shí)間t2=2(h+l)g=2×(15+5)103.一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起,連續(xù)通過(guò)三段位移的時(shí)間分別是1s、2s、3s。這三段位移的大小之比和這三段位移對(duì)應(yīng)的平均速度之比分別是()A.1∶22∶32,1∶2∶3B.1∶2∶3,1∶1∶1C.1∶23∶33,1∶22∶32D.1∶3∶5,1∶2∶3答案C解析根據(jù)x=12gt2知,物體在1s內(nèi)、3s內(nèi)、6s內(nèi)的位移之比為1∶32∶62,則三段位移之比為1∶23∶33;根據(jù)v=xt知,所用的時(shí)間之比為1∶2∶3,則平均速度之比為1∶22∶32。故選項(xiàng)4.為研究自由落體運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)者從某磚墻前的某高度處由靜止釋放一個(gè)石子,讓其自由落下,拍攝到石子下落過(guò)程中的一張照片如圖所示。由于石子的運(yùn)動(dòng),它在照片上留下了一條模糊的徑跡。已知每層磚的平均厚度為6.0cm,這個(gè)照相機(jī)的曝光時(shí)間為1.2×102s,則拍攝到的石子位置A距石子下落的起始位置的距離約為()A.3.5m B.5.0m C.6.5m D.8.0m答案B解析由題圖可知,AB占據(jù)大約兩層磚的厚度,已知每層磚的平均厚度為0.06m,可得AB段的實(shí)際長(zhǎng)度為hAB=0.12m。已知曝光時(shí)間為t=1.2×102s,故AB段的平均速度為v=hABt=10m/s,即A點(diǎn)瞬時(shí)速度為vA=9.94m/s。根據(jù)自由落體速度和位移公式v2=2gh可知h=vA225.甲、乙兩球從同一高度處相隔1s先后自由下落,則在下落過(guò)程中()A.兩球速度差始終不變B.兩球速度差越來(lái)越大C.兩球距離始終不變D.兩球距離越來(lái)越大答案AD解析設(shè)v甲=v0+gt,v乙=gt,所以v甲v乙=v0恒定,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;x甲=v0t+12gt2,x乙=12gt2,所以兩球距離x甲x乙=v0t隨時(shí)間均勻增加,選項(xiàng)C錯(cuò)誤6.某科技館有一個(gè)展品,該展品放在較暗處,有一個(gè)不斷均勻滴水的水龍頭(剛滴出的水滴速度為零),在平行光源的照射下,只要耐心地、緩慢地調(diào)節(jié)水滴下落的時(shí)間間隔,在適當(dāng)?shù)那闆r下參觀者可以觀察到一種奇特的現(xiàn)象:水滴好像都靜止在各自的位置不動(dòng)(如圖中的A、B、C、D所示,刻度尺上的單位是cm)。g取10m/s2,要想出現(xiàn)這一現(xiàn)象,所用光源應(yīng)滿足的條件是()A.持續(xù)發(fā)光的光源B.間歇發(fā)光,間隔時(shí)間為1.6sC.間歇發(fā)光,間隔時(shí)間為0.14sD.間歇發(fā)光,間隔時(shí)間為0.28s答案CD解析水龍頭滴下的每一滴水都可認(rèn)為是做自由落體運(yùn)動(dòng),A、B、C、D相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔相等,設(shè)為T,根據(jù)hCDhBC=gT2,得T=hCD-hBCg=0.14s,只要發(fā)光的時(shí)間間隔是T的整數(shù)倍,就可以看到題述現(xiàn)象,7.為了求出樓房的高度,讓一小石塊從樓頂上自由下落(不計(jì)空氣阻力,g為常數(shù)),只測(cè)出下列哪個(gè)物理量可以計(jì)算出樓的高度()A.石塊下落的時(shí)間 B.石塊落地的速度C.石塊第1s內(nèi)的位移 D.最后1s的位移答案ABD解析根據(jù)h=12gt2可知,知道石塊下落的時(shí)間就可以求出樓的高度,選項(xiàng)A正確;根據(jù)2gh=v2可知,知道石塊落地的速度就可以求出樓的高度,選項(xiàng)B正確;石塊第1s內(nèi)的位移可以根據(jù)h=12gt2直接計(jì)算,是一個(gè)已知量,如果只知道石塊第1s內(nèi)的位移,沒(méi)有其他條件,無(wú)法計(jì)算樓的高度,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,根據(jù)Δx=xtxt1,即12gt212g(t1s)2=Δx,可以算出下落的時(shí)間,由A的分析可知,可以求出樓的高度二、計(jì)算題8.如圖所示,已知斜塔第一層離地面的高度h1=6.8m,為了測(cè)量塔的總高度,在塔頂無(wú)初速度釋放一個(gè)小球,小球經(jīng)過(guò)第一層到達(dá)地面的時(shí)間為t1=0.2s。重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣