2.3自由落体运动的规律基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版(2019)必修第一册
一、选择题(共15题)
1.一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来,一同学用手固定B,此时A、B间距为3L,A距地面为L,如图所示。由静止释放A、B,不计空气阻力,不计摩擦力且A、B落地后均不再弹起。从释放开始到A落地历时t1,A落地前的瞬时速率为v1,从A落地到B落在A上,历时t2,B落在A上前的瞬时速率为v2,则( )
A.t1>t2 B.t12.A、B两小球在一水平地面上方先后静止释放,它们同时落地。已知B下落时间为t,A下落时间为2t,B的质量是A的2倍,重力加速度为g,不计空气阻力,则在B刚释放时A、B的高度差是( )
A.0 B. C. D.
3.高空抛物的危害越来越受到人们的关注。若物体从45m高处由静止落下,不计空气阻力,取,则物体着地时速度的大小为( )
A.10m/s B.20m/s C.30m/s D.40m/s
4.下列各运动可看作自由落体运动的是( )
A.从树梢上滴落的水滴
B.卫星返回舱返回地球的过程
C.春天下毛毛雨,雨滴下落的过程
D.水平飞行的飞机上释放的救灾物资
5.一质点从高h处由静止释放,已知该质点着地前最后2s内的位移为40m,不计空气阻力,g=10 m/s2,则h的大小为
A.45 m B.50m
C.60m D.80 m/s
6.有一种“傻瓜”相机的曝光时间是 0.02s。有位同学从墙面前某点,使一个小石子自由落下,对小石子照相,得到如图的照片,由于小石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹AB,已知每块砖的平均厚度约为6cm,从这些信息估算该小石子下落的起点到A点的距离最接近于( )
A.0.45m B.1.8m C.3.6m D.4.5m
7.如图是《物理教材必修1》封面图的一部分.此图是用频闪照相拍摄到的一张照片,照片中的苹果大小约10cm,则频闪照相的周期约为
A.0.01s
B.0.10s
C.0.30s
D.0.90s
8.一观察者发现,每隔一定时间就有一个水滴自80m高处的屋檐落下,当看到第五滴水刚要离开屋檐时,第一滴水正好落到地面,若水滴的运动视为自由落体,g取10 m/s2,那么这时第二滴水离地面的高度是( )
A.20 m B.25 m C.29 m D.35 m
9.如图所示为在晚自修时间做的演示实验,调节滴水管,使水滴一滴一滴地不断均匀往下落,旁边固定一把竖直的刻度尺,关闭教室中的日光灯,开启左侧的频闪仪(每隔一定时间发出短暂的强烈闪光照亮水滴),这时同学们看到一种奇特的现象:水滴似乎不再下落,仿佛是凝固在图中的四个位置不动。已知点在管口且与0刻度对齐,重力加速度,不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A.频闪仪闪光的时间间隔为
B.相邻水滴之间的时间间隔为
C.水滴在点速度之比为1∶3∶5
D.若将频闪仪闪光时间间隔加倍,则能看到八个不动水滴
10.四个小球在离地面不同高度同时从静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面。下列各图中,能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是( )
A. B.
C. D.
11.如图所示是用频闪周期为△t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是( )
A.苹果下落的加速度大小为
B.羽毛下落到C点的速度大小为
C.一定满足关系x1:x2:x3=1:3:5
D.一段时间后苹果会在羽毛下方
12.石块A自塔顶自由下落h1时,石块B自距塔顶h2处自由下落,后来两石块同时到达地面,由此可知塔高为( )
A.h1+h2 B. C. D.
13.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验:让一个小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则( )
A.小球在2 s末的速度是8 m/s
B.小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s
C.小球在5 s内的位移是45 m
D.小球在第2 s内的位移是8 m
14.2013年12月“嫦娥三号”在月球表面上的软着陆为我们的月球旅行开辟了新航道.假设未来的某天,宇航员在月球上做自由落体运动实验:让一个质量为的小球从离开月球表面一定的高度由静止开始自由下落,测得小球在第内的位移是,此时小球还未落到月球表面.则以下判断正确的是( )
A.小球在末的速度大小为
B.月球表面的重力加速度大小为
C.小球在第内的位移大小为
D.小球在前内的平均速度大小为
15.小球从离地100m的高塔顶端自由下落(不计空气阻力),则它下落的第1s内和第3s内的高度之比为:
A.1:3 B.1:4 C.1:5 D.1:9
二、填空题(共4题)
16.一物体从高度h处自由落下,经过最后200m所用的时间是4s,重力加速度取g=10m/s2,则物体下落的总高度为___________ m ,所用总时间为___________ s。
17.在同一地点,一切物体自由下落的加速度都______,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作______,通常用g表示。
18.如图所示,铁质小球被电磁铁吸附,断开电磁铁的电源,小球自由下落,从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10-3s.已知小球的直径为0.5cm,g取10m/s2,则小球通过光电门时的速度大小约为________m/s,小球开始下落的位置距光电门的距离约为________m.
19.利用图中所示的装置可以研究自由落体运动实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落打点计时器会在纸带上打出一系列的点。
(1)本实验采用电火花计时器,所接电源电压应为________V的频率为50Hz的交流电,打点的时间间隔是__________s。
(2)为了减小误差,重物应选__________(填入正确选项前的字母)
A、木块 B、铁块 C、塑料块
(3)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有________(填入正确选项前的字母)
A.天平 B.秒表 C.刻度尺
(4)取下纸带,取其中的一段标出计数点如图乙所示,测出相邻计数点间的距离分别为x1=2.60 cm,x2=4.14 cm,x3=5.69 cm,x4=7.22 cm,x5=8.75 cm,x6=10.29 cm,已知打点计时器的打点间隔T=0.02 s,则可得加速度a=________m/s2。(计算结果保留两位有效数字)
(5)实验中所得到的重物下落的加速度值小于我们天津当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此误差的原因:______。
三、综合题(共4题)
20.如图所示,天花板上悬挂着一条长l为0.75m的直杆AB,在杆的正下方有一高h为1m的无底圆筒CD杆的下端B至筒的上边缘C的距离为1.25m(悬线的长度忽略不计).剪断杆的悬线,使杆自由落下,并从此时刻起计时,g取,求:
(1)杆通过筒的上边缘的时间.
(2)杆的下端通过筒的时间.
(3)杆通过筒的时间.
21.某物理兴趣小组利用直尺测小组成员的反应时间。具体操作如下:甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直,直尺10.00cm刻度线刚好位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏住直尺,读出乙手指捏住直尺的位置刻度为30.00cm,取当地重力加速度g=10m/s2,空气阻力忽略不计。请根据以上数据求出乙同学的反应时间。
22.一物体从高处下落做自由落体运动,测得物体到达地面的时间是3s(g取10m/s2)求:
(1)物体下落的高度?
(2)物体落地的速度?
23.从地面80m的空中自由落下一个小球,求:
(1)小球经过多长时间落到地面;
(2)小球下落时间为总时间的一半时的速度;
(3)自开始下落计时,最后一秒内的位移.
参考答案
1.C
2.C
3.C
4.A
5.A
6.B
7.B
8.D
9.B
10.C
11.B
12.B
13.A
14.B
15.C
16.245 7
17.相同 重力加速度
18.5 1.25
19.220 0.02 B C 9.6 纸带与限位孔之间的摩擦或空气阻力等
20.(1)0.13s(2)0.17s(3)0.27s
21.0.2s
22.(1)45m (2)30m/s
23.(1)(2)(3)35m