高中物理新教材2019版必修一2.4.自由落体运动 同步练
一、单选题(本大题共8道小题)
1. 伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,图可大致表示其实验和思维的过程.让小球沿斜面滚下,测量相关量,然后多次改变斜面倾角进行实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动.关于该实验,下列说法正确的是( )
A.伽利略直接测量的是小球运动的速度,验证速度随时间均匀变化
B.伽利略直接测量的是小球自由落体的位移,验证位移与时间的平方的关系
C.图甲所示实验,可“冲淡”重力的作用,使时间容易测量
D.图丁所示是实验现象,图甲所示是经过合理外推后的现象
2. 一石块做自由落体运动,当下落高度为h时,其速度大小为( )
A. B. C. D.
3. 在高层住宅中,高空坠物危害非常大。若7楼窗台处(每层楼高约为3 m)有一花盆自由下落至地面,忽略空气阻力,花盆落到地面时的速度大小约为( )
A.40 m/s B.20 m/s C.10 m/s D.2 m/s
4. 如图甲是王同学制作的反应时间测量尺,尺上的A位置对应的反应时间为。图乙是王同学为张同学测反应时间的情景图。张同学先把手放在测量尺“0刻度线”的位置做好捏住测量尺的准备,但手没碰到该尺。王同学松手时,张同学立即捏向下落的测量尺,刚好捏住尺上的D位置,则张同学的反应时间为( )
A. B. C. D.
5. 东京奥运会跳台决赛中,中国选手全红婵以破记录的高分夺得金牌、如图所示,假设全红婵从最高点至入水瞬间(手刚触及水面)的过程看做自由落体运动,此过程重心下降高度为H,若下降的第一个用时为t,则第二个用时为( )
A.t B. C. D.
6. 某竖直向上喷射的人工喷泉喷水的最大高度为H,忽略水珠在运动过程中受到的空气阻力,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.喷泉喷出的水在空中运动时间为
B.水刚喷出时的速度大小为
C.若喷嘴单位时间喷出水的体积为Q,则空中水的体积为
D.若空中水的体积为V,则喷嘴单位时间内喷出水的体积为
7. 摄影是留住美好的重要方式之一、瓜果飘香的季节,某摄影爱好者拍摄苹果自由下落的照片如图所示,经测量,,对应的相机曝光时间为0.01s,已知照片中的长度与实际长度之比为,则苹果下落点距B点对应的实际点的高度约为( )
A.5m B.10m C.15m D.20m
8. 一个从地面竖直上抛的物体两次经过一个较低的点A的时间间隔是TA,两次经过一个较高的点B的时间间隔是TB,重力加速度为g,则A、B之间的距离为( )
A.g(TA2﹣TB2) B.g(TA2﹣TB2)
C.g(TA2﹣TB2) D.g(TA2+TB2)
二、填空题(本大题共4道小题)
9. 某同学用滴水法测量当地重力加速度,采用了如下的方法:在水龙头下面放一个接水盘A,调节水龙头让水一滴一滴落下,直到调成一滴水刚离开水龙头时,有一滴水刚好落到接水盘中,此时空中还有一滴水。调节好装置后开始实验,当听到一滴水刚好落到盘中时,同时按下停表并数“1”,当第二滴水落到盘中时数“2”,一直数到“50”,按下停表,此时停表计时t,则相邻两个水滴之间的时间间隔为________,若量出水龙头到接水盘间的距离为h,忽略空气阻力,则当地重力加速度的表达式应为__________________。
10. 一个物体从45m高的地方静止释放,做自由落体运动(取10),则物体到达地面时的速度为____,物体下落的时间为____,物体下落最后1s内位移的大小为____。
11. 一物体做自由落体运动,在落地的前一秒内下降35m。它是从_________m高处自由落下的,下落时间为______s(g=10m/s2)。
12. 小球从离地高5.8m的平台以某一初速度做竖直上抛运动,测得抛出后第3s内经过的路程为3.4m,可知小球抛出的初速度大小为______m/s,落到地面时速度大小为______m/s。(重力加速度)
三、解答题(本大题共2道小题)
13. 有一颗石子从深井的井沿边上自由落下,经落到深井里的水面上。不计空气阻力,取重力加速度大小,求:
(1)井的深度h;
(2)石子落到水面上的瞬时速度v的大小。
14. 某校一物理兴趣学习小组的同学们在研究自由落体运动的规律时,让一小球自地面上方某高度处自由下落,测得小球在最后1 s内的位移是25 m,不计空气阻力,g取10 m/s2,求:
(1)释放小球的高度;
(2)落地时小球速度的大小。
高中物理新教材2019版必修一2.4.自由落体运动 同步练-答案
一、单选题(本大题共8道小题)
1. 【答案】C
【详解】
A.伽利略的时代无法直接测定瞬时速度,所以无法直接得到速度的变化规律,A错误;
B.伽利略通过数学计算得出结论:如果物体初速度为零,且速度与时间成正比,即
那么它通过的位移与时间的平方成正比,即这样只需测出通过不同位移所用的时间,验证位移与时间的平方的关系就可以验证物体的速度是否随时间均匀变化,但是伽利略的年代自由落体时间无法准确测量,B错误;
C.因为伽利略的年代自由落体时间无法准确测量,所以伽利略让铜球从阻力很小的斜面下滑,用来“冲淡”重力的作用,延长运动时间,便于测量时间,C正确;
D.甲、乙、丙是现象,丁是合理外推的结论,D错误。
故选C。
2. 【答案】B
【详解】
根据
v2=2gh
可得速度大小为
故选B。
3. 【答案】B
【详解】
根据自由落体运动规律
解得
故选B。
4. 【答案】C
【详解】
由于尺子做自由落体运动,下落到A点时,反应时间为t1,则
下落到D点时,反应时间为t2,则
从刻度上可知
联立可得
故选C。
5. 【答案】C
【详解】
根据可得,第一个的时间为
第二个用时为
故选C。
6. 【答案】D
【详解】
A.喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动,由
可得
水珠在空中运动的时间为
故A错误;
B.水刚喷出时的速度大小满足
解得
故B错误;
C.若喷嘴单位时间喷出水的体积为Q,则空中水的体积为
故C错误;
D.若空中水的体积为V,则喷嘴单位时间内喷出水的体积为
故D正确。
故选D。
7. 【答案】A
【详解】
苹果下落到B点的速度约为
苹果下落点距B点对应的实际点的高度约为
故选A。
8. 【答案】A
【详解】
小球做竖直上抛运动,根据运动时间的对称性得,物体从最高点自由下落到A点的时间为,物体从最高点自由下落到B点的时间为,竖直上抛运动的加速度 ,由
可得最高点到A点的距离为
最高点到B点的距离为
A点在B点下方,解得,AB相距
故选A。
二、填空题(本大题共4道小题)
9. 【答案】
【详解】
[1].相邻两个水滴之间的时间间隔为;
[2].由
解得
10. 【答案】 30 3 25
【详解】
[1][2]物体做自由落体运动,已知位移,根据位移时间关系公式,有
解得
根据速度时间关系公式,有
v=gt=10×3=30m/s
[3]前2s的位移
故最后1s的位移为
h1=h-h2=45-20=25m
11. 【答案】 80 4
【详解】
[1][2].设下落时间为t,最后1s内的位移便是ts内的位移与(t-1)s内位移之差:
代入数据有:
得
t=4s.
下落时的高度:
12. 【答案】 22m/s或28m/s 或
【详解】
[1]抛出后第三秒内路程为,设其上升时间为t,则下落时间为(1-t)。
代入数据,可得
,
根据竖直上抛运动规律,可知
小球抛出初速度
[2]根据竖直上抛运动规律,可知
代入数据,可得
三、解答题(本大题共2道小题)
13. 【答案】(1)20m;(2)20m/s
【详解】
(1)由
代入数据解得h=20m
(2)根据公式v=gt
代入数据解得v=20m/s
14. 【答案】(1)45 m;(2)30 m/s
【详解】
(1)设小球从某高度处运动到地面所经历的时间为t,通过的位移为H,小球在(t-1s)内位移为h,根据自由落体运动的规律有
据题
联立解得
(2)落地时小球速度的大小为
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