2019人教版必修第一册高一(上)第二章4自由落体运动课后练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.为了测出楼房的高度,让一石块从楼顶自由落下,测出下列哪个物理量就可以算出楼房的高度(不计空气阻力,g值已知)( )
A.石块下落到地面的总时间
B.石块开始落下第1s内的位移
C.石块落地前瞬间的瞬时速度
D.石块通过最后lm位移的时间
2.从地面上将一个小球竖直上抛,经时间小球经过空中的某点A,再经过时间小球又经过A点。重力加速度为,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球上升的最大高度 B.A点离抛出点的距离为
C.小球经过A点的速率为 D.小球抛出时的速率为
3.正确反映自由落体运动规律的图象是(g取10m/s2)( )
A. B.
C. D.
4.在不同高度同时释放两个铅球(不计空气阻力),则在均未落地前,两者( )
A.在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度;
B.落地的时间间隔取决于两铅球释放时的高度;
C.在第1s内、第2s内、第3s内位移之比都为1∶4∶9;
D.两铅球的距离和速度差都越来越大.
二、单选题
5.如图所示,甲、乙两位同学利用长直尺测量反应时间,甲用一只手在直尺的处做捏尺的准备,从他看到乙同学放开直尺开始.到他捏住直尺为止,他发现捏住的位置正好在处.则这次测量出甲的反应时间是( )(取)
A. B. C. D.
6.一块石头从楼房阳台边缘向下做自由落体运动。把它在空中运动的总时间分为相等的三段,如果它的第一段时间内(从上往下数)的位移是L,在第一段时间末的速度是v,下列说法错误的是( )
A.它在第三段时间内的位移是3L B.它在三段时间内的总位移是9L
C.它在第三段末的速度为3v D.它在全程的平均速度为1.5v
7.某校物理兴趣小组,为了解高空坠物的危害,将一只鸡蛋从离地面20m高的高楼上由静止释放,鸡蛋与地面的撞击时间约为0.2s,则(忽略空气阻力,g取)鸡蛋从接触地面到停止运动,鸡蛋的平均加速度大小为( )
A. B. C. D.
8.一质点做自由落体运动,它在第几秒内的平均速度是其在第3秒内平均速度的3倍?( )
A.5 B.8 C.9 D.14
9.一名攀岩运动员在登上陡峭的峰顶时不小心碰落了一块石块,8 s后他听到石块落到地面的声音.若考虑到声音传播所需的时间,设声音在空气中传播的速度为340 m/s,则山峰的实际高度值应最接近于(g取10m/s2)( )
A.80 m
B.160 m
C.250 m
D.320 m
10.一杂技演员把三个球依次竖直向上抛出,形成连续的循环.他每抛出一个球后,再过一段与刚抛出的球刚才在手中停留的时间相等的时间,又接到下一个球,这样,在总的循环中,便有形成有时空中有三个球,有时空中有两个球,而演员手中则有一半时间内有一个球,有一半时间内没有球.设每个球上升的最大高度为1.25m,(g取10m/s2)则每个球在手中停留的时间是( )
A.△t=0.4s
B.△t=0.3s
C.△t=0.2s
D.△t=0.1s
11.如图所示,屋檐上水滴下落的过程可以近似地看做是自由落体运动。假定水滴从5m高的屋檐上无初速滴落,水滴下落到地面时的速度大约( )
A.6m/s
B.8m/s
C.10m/s
D.12m/s
12.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中0、1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A.小球下落的加速度为
B.位置“0”是小球释放的初始位置
C.小球在位置“2”的速度为
D.小球落至位置“3”经历的时间为
三、解答题
13.为了测出井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由落下,经过2.5s后听到石块击水的声音,估算井口到水面的距离,考虑到声音在空气中传播需要一定的时间,估算结果偏大还是偏小。
14.为了制止高层住宅用户向窗外随意丢杂物的陋习,有人提出如下设想:在底层住户窗子上、下窗沿安装光电传感装置,利用自由落体运动规律发现丢弃杂物的用户的楼层高度。设底层住户窗子上、下窗沿之间的高度为,某天光电传感装置检测到某杂物经过该窗口的时间为,请你估算丢杂物的住户的楼层。
15.升降机以速度v=4.9m/s匀速竖直上升,升降机内的天花板上有一个螺丝帽突然松脱,脱离天花板.已知升降机天花板到其地板的高度为h=14.7m.求螺丝帽落到升降机地板所需时间.(g=9.8m/s2)
16.一物体从离地高h=80m处自由下落(不计空气阻力),g=10m/s2,求:
(1)物体落地时的速度多大?
(2)物体落地前最后1s内的位移?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.ACD
【详解】
根据位移时间公式h=gt2知,知道下落的总时间,可以求出下落的高度.故A正确;根据h=gt2知石块在第1s内的位移为5m,根本得不出下落的总时间或落地的速度.故B错误;根据速度位移公式v2=2gh知,知道落地前瞬间的瞬时速度即可求出楼房的高度,故C正确;已知石块通过最后1m位移的时间,根据x=v0t+gt2,求出最后1m内的初速度,根据v=v0+gt,求出落地的速度大小,再根据v2=2gh求出下落的高度.故D正确.故选ACD.
【点睛】
解决本题的关键知道根据自由落体运动的位移时间公式h=gt2和速度位移公式v2=2gh知,只要知道落地的速度或下落的时间,就可以求出楼房的高度.
2.AD
【详解】
D.根据竖直上抛运动的对称性,知小球竖直上抛运动到最高点的时间为
t+t=t
则竖直上抛的初速度
v0=gt
故D正确;
A.小球上升的最大高度
故A正确;
B.从A点上升到最高点的时间为t,则A点距离最高点的高度
h1=g(t)2=gt2
则A点距抛出点的高度
h2=h-h1=gt2
故B错误。
C.小球经过A点的速率为
故C错误。
故选AD。
3.BD
【解析】
解:A、根据位移时间关系公式,有:s=,即s∝t2,故A错误;
B、C、根据速度时间关系公式,有:v=gt=10t∝t,故B正确,C错误;
D、自由落体运动的加速度始终等于重力加速度g,故D正确;
故选BD.
【点评】本题关键自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动;然后根据运动学公式得到图象表达式后分析,基础题.
4.AB
【详解】
试题分析:两个铅球都做自由落体运动,运动情况完全相同,故在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度,故A正确,D错误;两个铅球都做自由落体运动,根据,可得,可知落地的时间间隔取决于两铅球释放时的高度,故B正确;初速度为零的匀加速直线运动,在前1s、前2s、前3s、…、前ns的位移之比为1:4:9:…:n2,则在第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1:(4-1):(9-4)=1:3:5,在故C错误;故选AB
考点:匀变速直线运动的规律的应用
【名师点睛】本题关键是明确自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,同一地点,自由落体加速度都相同,与质量无关;能通过匀变速直线运动的规律来解答自由落体运动的有关问题.
5.A
【详解】
根据:得,时间,故选A.
6.A
【详解】
AB.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动;在连续相等的时间间隔内通过的位移之比x1:x2:x3:…=1:3:5:…,第一段时间内的位移是L,则第三段时间内的位移是5L,三段时间总位移x=9L,故A错误,B正确,故A项符合题意,B项不合题意;
C.Ts末,2Ts末,3Ts末速度之比为1:2:3:…,在第一段时间末的速度是v,则它在第三段末的速度为3v,故C正确,C项不合题意;
D.全程的平均速度
,
故D正确,D项不合题意。
故选A。
7.D
【详解】
鸡蛋到达地面的速度
根据
鸡蛋的平均加速度大小为
故选D。
8.B
【详解】
自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动,每一秒时间相同,故每一秒内的平均速度与位移成正比,相同时间的位移比为
1:3:5:7(2n-1) n=1,2,3
由题意可得
解得
n=8
即第8秒内的平均速度是第3秒内的平均速度的3倍,B正确。
故选B。
9.C
【详解】
若不考虑声音的传播需要时间,则这个山峰的高度:,考虑到声音传播需要一定时间后,石块下落到地面的时间小于8s,因此落地速度和山峰高度都比上面算出的值小一些.根据上面算出的高度,作为估算,声音传播的时间可取约为,因此山峰的实际高度估计约为:,故C正确,ABD错误.
10.C
【详解】
试题分析:小球上升高度1.25m,根据匀变速直线运动规律则,.球上升下落的时间必然是相同的,所以一个球在空中运行的总的时间为1 s.也就是说杂技演员抛球的一个循环的时间为1 s.再假设每个球停留手中时间为 x 秒,有 5x="1" 所以x="0.2" s.
考点:匀变速直线运动规律
点评:本题考查了匀变速直线运动规律解决实际问题的能力.本题若能通过化示意图,比较容易找到等式关系
11.C
【详解】
由自由落体运动的速度位移关系v2=2gh得,
。
A. 6m/s。与结论不符,故A错误;
B. 8m/s。与结论不符,故B错误;
C. 10m/s。与结论相符,故C正确;
D. 12m/s。与结论不符,故D错误。
故选:C
12.D
【详解】
A.由图可以知道每两个相邻的点之间的距离差是一样的,即做匀加速直线运动,由
可知
A错误;
BC.由于时间的间隔相同,所以2点瞬时速度的大小为1、3之间的平均速度的大小,所以
根据
可知点1的速度大小是
位置“0”不是小球的初始位置,B C错误;
D.点3的瞬时速度的大小为2、4之间的平均速度的大小,所以
选项D正确。
故选D。
13.井口到水面的距离为31.25m;估算值偏大
【详解】
估算时可以不考虑声音传播所需要的时间.小石块做自由落体运动,运动时间为2.5s,
根据自由落体运动的位移时间公式可知
声音在空中传播需要时间,故实际做自由落体的时间小于听到击水声音的时间,根据自由落体运动的位移时间公式
可知,实际值小于估算值,故估算值偏大.
14.16层
【详解】
杂物在窗子上、下沿之间的运动可视为匀速运动,则杂物下落速度
故杂物下落的高度
若每层楼高3m,则
按照我国楼层命名习惯,底层为1楼,所以该杂物估计为16层住户所丢。
15.1. 73s
【详解】
方法一:以地面为参考系求解.
上升过程:螺丝帽脱离升降机后以v=4.9m/s初速度竖直向上运动
上升到最高点所用时间:
t1=s=0.5s
上升到最高点的位移:
h1=m=1.225m
螺丝帽的运动过程如图所示,螺丝帽自由落体的时间为t2,下落的高度为h2,
由图中位移约束关系得:
h1+h=h2+v(t1+t2),
即
+h=gt22+v(+t2)
代入数据化简得:
t22+t2-2.75=0
解得:
t2=(-0.5)s
因此,螺丝帽落到升降机地板所需时间
t=t1+t2=s=1.73s.
方法二:以升降机为参考系求解.
我们以升降机为参考系,即在升降机内观察螺丝帽的运动,因为升降机做匀速直线运动,所以相对于升降机而言,螺丝帽的下落加速度仍然是重力加速度.显然,螺丝帽相对于升降机的运动是自由落体运动,相对位移大小即升降机天花板到其地板的高度.由自由落体运动的规律可得,
h=gt2
t=s=1. 73s
【点睛】
解决本题的关键抓住升降机和螺丝帽的位移关系,运用运动学公式灵活求解.该题用相对运动的知识会更简单.
16.(1)40m/s;(2)35m
【详解】
(1)物体落地瞬间的速度
代入解得
v=40m/s
(2)物体下落最后1s内的位移可以看作反向的匀减速直线运动
代入解得
h’=35m
答案第1页,共2页
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