第二章 4.自由落体运动核心题练(Word版含答案)

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名称 第二章 4.自由落体运动核心题练(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-16 19:52:55

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2019人教版必修第一册第二章4.自由落体运动核心题练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.滴水法测重力加速度的过程是这样的:让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子而听到声音时,后一滴恰好离开水龙头.从第 1 次听 到水击盘声时开始计时,测出 n次听到水击盘声的总时间为 t,用刻度尺量出水龙头到盘子的 高度差为 h,即可算出重力加速度.设人耳能区别两个声音的时间间隔为 0.1s,声速为 340m/s, g取 10m/s2,则( )
A.水龙头距人耳的距离至少为 34m
B.水龙头距盘子的距离至少为 0.05m
C.重力加速度的计算式为
D.重力加速度的计算式
二、单选题
2.在以下四幅图象中,表示物体做匀加速直线运动的是  
A. B. C. D.
3.在物理学发展史上,许多科学家通过恰当地运用科学研究方法,如理想实验法,控制变量法,极限思想法,理想模型法,微元法和比值定义法等等,超越了当时研究条件的局限性,取得了辉煌的研究成果。下列表述符合物理学史事实的是(  )
A.根据速度定义式v=,当非常非常小时,就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度,这是应用了极限思想法
B.在不需要考虑物体本身大小和形状时,用质点代替物体的方法,采用了等效替代的思想
C.牛顿由斜面实验通过逻辑推理得出了自由落体运动的规律
D.卡文迪许利用扭秤巧妙地实现了对电荷间的作用力与电荷量的关系研究
4.高空作业的电工在操作过程中,不慎将一螺母从离地面20m高处由静止脱落,不计空气阻力,g取10m/s2,则(  )
A.螺母在空中运动的时间为2s
B.螺母在第2s内的平均速度为20m/s
C.螺母下落第ls内的位移为10m
D.螺母落地时的速度大小为10m/s
5.甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度同时自由下落,则下列说法中正确的是(  )
A.甲比乙先着地
B.甲比乙的加速度大
C.甲与乙同时着地
D.甲的着地速度大
6.关于自由落体运动,以下说法正确的是( )
A.从静止开始下落的物体必做自由落体运动
B.物体开始下落时,速度为零,加速度也为零
C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大
D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量
7.苹果从树上由静止开始自由下落,能反映其运动的v-t图像是(  )
A. B. C. D.
8.关于自由落体运动,下列说法正确的是(  )
A.物体刚下落时,速度和加速度都为零
B.若当地的重力加速度为9.8m/s2,则物体在该处自由下落的过程中,每过1s速度都增加9.8m/s
C.地球上任何地方g值都一样大
D.重的物体g值大,轻的物体g值小
9.小球从高为H处做自由落体运动,当其速度为落地速度的时,小球离地面的高度是( )
A. B. C. D.
10.一个网球沿竖直方向运动的频闪照片如图所示,由照片可知(  )
A.网球的加速度竖直向上
B.网球正在下降
C.网球的加速度方向向下
D.网球正在上升
11.质量为1kg的小球自距离地面20m高处自由下落,重力加速度g=10m/s2,若不计空气阻力,则小球下落1s时重力的瞬时功率是(  )
A.20W B.100W C.200W D.400W
12.下边的四幅图中,能大致反映自由落体运动的图象是( )
A. B.
C. D.
三、实验题
13.用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度,得到如图所示的一条纸带,从比较清晰的点开始起,取若干个计数点,分别标上0、1、2、3…(每相邻的两个计数点间有4个打印点未标出),量得0与1两点间的距离x1=30mm,3与4两点间的距离x4=54mm.,则小车在0与1两点间的平均速度为_______m/s,小车的加速度为______m/s2.
14.某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度.
请完成以下主要实验步骤:按图安装实验器材并连接电源;竖直提起系有重物的纸带,使重物________填“靠近”或“远离”计时器下端;________,________,使重物自由下落;关闭电源,取出纸带;换新纸带重复实验.
图和是实验获得的两条纸带,应选取________填“”或“”来计算重力加速度.在实验操作和数据处理都正确的情况下,得到的结果仍小于当地重力加速度,主要原因是空气阻力和________
四、解答题
15.小球从高出地面 h=15 m 的位置,在 t=0 时刻竖直向上抛出,经 1s 小球上升到距抛出点的最高处,之后开始竖直回落,一段时间最终到达地面。(忽略空气阻力影响 g=10m/s2)求:
(1)小球运动开始 1.5 s 时间内的平均速度大小;
(2)全过程的平均速率。(结果保留一位小数)
16.图示为某物体做直线运动的v-t图象。试叙述物体在0~1s、1~3s、3~4s各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小。
17.在距地面某一高度的位置以一定速度竖直向上抛出一小球,经t1=0.30s上升到达最高点,再经t2=0.50s落到地面.g=10m/s2,求:
(1)从抛出到落地这一过程小球的路程s;
(2)从抛出到落地这一过程小球的平均速度v.
18.在一次低空跳伞训练中,当直升飞机悬停在离地面960m高处是,伞兵离开飞机做自由落体运动,运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵匀减速下降,伞兵落地速度刚好为0,下落总时间为24s.(取g=10m/s2)求:
(1)伞兵下落过程中的最大速度为多大?
(2)伞兵匀减速下降时的加速度?
19.一物体从500米高地方自由下落,求:
(1)经过多长时间物体落到地面?
(2)物体到达地面时的速度多大?
试卷第页,共页
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参考答案:
1.BD
【解析】
【详解】
A.人耳能区分两个声音的最小时间间隔为0.1s,所以两次声音传到人耳的时间差最小为0.1s,
设盘子到人耳的距离为x,则,t为滴水的时间间隔,由于不知道t的具体值,所以无法算出x,故A错误;
B.水龙头距盘子的距离至少为
选项B正确;
CD.从前一滴水滴到盘子里面听到声音时后一滴水恰好离开水龙头,测出n次听到水击盘的总时间为t,知道两滴水间的时间间隔为,所以水从水龙头到盘子的时间为 ,由h=gt2得:
故C错误,D正确 .
2.C
【解析】
【详解】
AD.在图象中,图象的斜率表示速度,故A图物体的速度不变,做匀速直线运动;D图物体的速度不变,做匀速直线运动,故AD错误.
BC.在图中,图线的斜率表示物体的加速度,则知B图表示物体的速度均匀减小,做匀减速直线运动;C图表示物体的速度均匀增大,做匀加速直线运动,故C正确,B错误.
3.A
【解析】
【详解】
A.根据速度定义式v=,当非常非常小时,就可以用表示物体在t时刻的瞬时速度,这是应用了极限思想法,故A正确;
B.在不需要考虑物体本身大小和形状时,用质点代替物体的方法,采用了理想模型法,故B错误;
C.伽利略由斜面实验通过逻辑推理得出了自由落体运动的规律,故C错误;
D.库伦利用扭秤巧妙地实现了对电荷间的作用力与电荷量的关系研究,故D错误。
故选A。
4.A
【解析】
【详解】
A.物体下落所用的时间为,由
解得:
故A正确;
B.螺母在第内的运动的位移为:
所以螺母在第内的平均速度为:
故B错误;
C.物体做自由落体运动下落内的位移为:
故C错误;
D.物体在空中运动了后的速度为:
故D错误;
故选A。
5.C
【解析】
【详解】
两物体均做自由落体运动,则加速度均为g,因下落的高度相同,则落地时间相同,即同时落地;根据
v2=2gh
可知落地的速度相同。
故选C。
6.D
【解析】
【详解】
A.自由落体运动指的是初速度为零,只受重力作用下的匀加速运动,从静止开始下落的物体,如果受到除了重力以外的力,则不能做自由落体运动;故A错误;
B.物体开始下落时,速度为零,加速度为重力加速度g,故B错误;
C.物体下落过程中,速度增大,加速度保持g不变,故C错误;
D.由公式 得: ,所以物体下落过程中,速度的变化率是个恒量,故D正确;
故选D。
7.B
【解析】
【详解】
自由落体运动速度与时间的关系,为一次函数对应的图像为过原点的倾斜直线线。
故选B。
8.B
【解析】
【详解】
A.物体刚下落时速度为零,但加速度为g,故A错误;
B.根据
知自由下落的物体,每秒速度增加9.8m/s,故B正确;
C.g与纬度和高度有关;故地球表面附近,不同位置的重力加速度不一定相同,故C错误;
D.在同一地点,任何物体具有的重力加速度g均相同,故D错误。
故选B。
9.C
【解析】
【详解】
根据速度位移关系,全程有:,前半程:,联立得:,故离地高度为:,ABD错误,C正确.选C.
10.C
【解析】
【详解】
由于频闪照片中网球间隔时间相同,下方间距较大,说明由上向下,速度变大;若网球正在向下运动,则它做的是加速运动,速度方向和加速度方向都向下;若网球正在向上运动,则它做的是减速运动,速度方向向上,加速度方向向下,选项C正确,ABD错;
故选C。
11.B
【解析】
【详解】
由自由落体运动公式
得小球在下落时的瞬时速度为


小球下落时重力的瞬时功率为
故选B。
12.A
【解析】
【详解】
试题分析:
AD、自由落体运动是初速度为零的匀加速运动,速度-时间图像为过原点的一条直线,所以A对,D错
B、自由落体的位移公式,位移-时间图像为二次曲线,B错
C、自由落体的加速度a=g,是不变的值,加速度-时间图像为一条平行于时间轴的直线,C错
故选A
考点:自由落体运动的图像
点评:自由落体运动属于初速度为零的匀加速直线运动的特例,图像也和初速度为零的匀加速直线运动一致
13. 0.3 0.8
【解析】
【详解】
每相邻的两个计数点间有4个打印点未标出,所以相邻的两个计数点间的时间间隔为
0与1之间的平均速度
做匀变速直线运动过程中在相等时间内走过的位移差是一个定值,即根据逐差法可得
解得
14. 靠近; 接通电源; 释放纸带; b; 纸带与限位孔间的摩擦
【解析】
【详解】
重物靠近打点计时器下端,可在纸带上打下更多的点,提高纸带利用率.为了能在纸带上打下尽可能多的点,且避免因打点计时器在接通电源后工作状态不稳而引起的误差,要求先接通电源,待计时器工作稳定后再释放纸带.
比较图与可知,图中重物做匀加速运动,而图中重物先加速后减速,故应选用.由知 ,测得的原因是阻力f的存在,而除了空气阻力外,纸带与限位孔间的摩擦也是阻力的主要来源,另外,两限位孔不在同一竖直线上,纸带不竖直等因素也会增大阻力.
15.(1)2.5m/s;(2)8.3m/s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)1.5 s 时间内物体的位移大小为
1.5 s 时间内的平均速度大小为
(2)上升至最高点处的位移大小为
最高点落到地面的时间为
全过程的平均速率为
16.4m/s2,2m/s2,2m/s2
【解析】
【详解】
物体在0~1s内做匀加速直线运动
即在0~1s内加速度大小为4m/s2;物体在1~3s内做匀减速直线运动
即在1s~3s内加速度大小为2m/s2;物体在3~4s内做匀加速直线运动
即在3s~4s内加速度大小为2m/s2。
17.(1)1.7m;(2)1m/s2,方向竖直向下
【解析】
【详解】
(1)小球竖直上抛,到达最高点时速度为零,加速度为g,上升到最高点过程可以看做反向的自由落体运动,设上升的高度为h1:;
下降的高度为h2:
从抛出到落地这一过程小球的路程s=h1+h2=0.45m+1.25m=1.7m
(2)从抛出到落地的位移为:x=h1+(-h2)=0.45m+(-1.25m)=-0.80m,
用时为:t=t1+t2=0.30+0.50=0.80s,
从抛出到落地这一过程小球的平均速度:,方向竖直向下.
18.(1)80m/s ;(2)5m/s2,方向向上
【解析】
【分析】
【详解】
(1)设伞兵的最大速度为v,根据平均速度公式可得
由得
联立解得v=80m/s
下落过程的最大速度为80m/s
(2)自由下落的时间为
匀减速阶段
0=v﹣a(t﹣t1)
联立解得a=5m/s2,方向向上
19.(1)10s;(2)100m/s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据
可得落地时间
(2)物体到达地面时的速度
v=gt=100m/s
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