高中物理人教版(2019)必修一 2.4 自由落体运动 基础提升同步训练题
一、单选题
1.(2021高一上·湖州期末)如图所示,A同学用两个手指捏住直尺的顶端,B同学用两手指在直尺0刻度位置做好捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。看到A同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺,读出B同学捏住直尺的位置刻度,利用物理规律可得到对应的反应时间。若在直尺上不同刻度处写上相应的时间值,即可得到一把“反应时间测量尺”。则( )
A.该实验测出的是A同学的反应时间
B.刻度尺20cm处所标时间值应为2s
C.时间测量尺上从零刻度开始相同距离间的时间间隔越来越小
D.时间测量尺上从零刻度开始相同距离间的时间间隔是相同的
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.依题意,可知该实验测出的是B同学的反应时间,A不符合题意;
B.刻度尺近似做自由落体运动,根据自由落体运动规律,则20cm处所标时间值应为
B不符合题意;
CD.依题意,刻度尺做自由落体运动,根据初速度为0的匀加速直线运动规律可知:时间测量尺上从零刻度开始相同距离间的时间间隔之比为
显然越来越小,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用刻度尺下落是测量B同学的反应时间;利用位移公式可以求出下落的时间;利用位移公式可以判别相同距离之间的时间间隔越来越小。
2.(2021高一上·金华期末)在物理学的发展历程中,首先建立了平均速度、瞬时速度以及加速度等描述运动的基本概念,创造了实验和逻辑推理结合的科学研究方法,是下列哪一位科学家( )
A.亚里士多德 B.伽利略 C.笛卡尔 D.牛顿
【答案】B
【知识点】伽利略对自由落体运动的研究
【解析】【解答】在物理学的发展历程中,首先建立了平均速度、瞬时速度以及加速度等描述运动的基本概念,创造了实验和逻辑推理结合的科学研究方法,这位科学家是伽利略。
故答案为:B。
【分析】伽利略建立了基本概念,还创造了实验和逻辑推理相结合的科学方法。
3.(2021高一上·台州期末)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.
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】在时间t内下落的高度
在时间2t内下落的高度
在B刚释放时,A已经下落了时间t,则此时AB的距离为
故答案为:C。
【分析】两个小球做自由落体运动,利用位移公式可以求出AB之间距离的大小。
4.(2021高一上·绥化期末)如图所示,某同学调整自来水管的阀门,当第2滴水正欲滴下时,第1滴水刚好到达地面,此后每隔相同的时间间隔滴下一滴水,水下落的高度为H,测出从第1滴水开始下落到第2滴水落地所用的时间为t,则当地重力加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】第一滴水落地时,第二滴水正好开始下落,设第一滴水下落的时间为T,测出从第一滴水开始下落到第2滴水落地所用的时间为t,则
又
得
故答案为:A。
【分析】利用下落的时间结合位移公式可以求出重力加速度的大小。
5.(2021高一上·长宁期末)在离地面处形成的雨滴,从静止竖直向下落到地面的时间为( )
A.小于 B.等于 C.大于 D.约等于
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】若不考虑空气阻力,根据可知在离地面处形成的雨滴,从静止竖直向下落到地面的时间为
实际下落过程中由于空气阻力的作用雨滴下落会减慢,所以落到地面的时间将大于。
C符合题意, ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用其自由落体运动的位移公式可以求出下落的时间。
6.(2021高一上·房山期末)某同学在社会实践时发现一口深井。为了估测井口到井底的距离,他将一小石块从井口由静止释放,同时利用智能手机开始计时,经过2.0s听到石块撞击井底的声音。已知当地的重力加速度大小为10m/s2,则该井口到井底的距离约为( )
A.5m B.10m C.20m D.40m
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】根据自由落体运动公式可得
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用自由落体运动的位移公式可以求出井口到井底的距离大小。
7.(2021高一上·阜宁期中)如图,从高出地面的位置竖直向上抛出一个小球,它上升后回落,最后到达地面(取向上为正,不计空气阻力,重力加速度)。下面叙述正确的是( )
A.小球整个过程的位移为
B.小球整个过程的路程为
C.小球上升过程的平均速度为
D.小球下降过程比上升过程的速度变化快
【答案】C
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】A.小球整个过程的位移为
A不符合题意;
B.小球整个过程的路程为
B不符合题意;
C.小球上升过程的时间设为t,根据运动学公式有
解得
则平均速度为
C符合题意;
D.小球运动过程中的加速度始终是重力加速度,所以小球下降过程和上升过程的速度变化一样快。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据整个运动的分析得出小球运动的位移以及运动的路程,利用自由落体运动的规律得出粒子运动的时间,结合平均速度的表达式得出上升过程的平均速度;从而进行分析判断。
8.(2021高一上·绥江月考)一个做自由落体运动的物体,其落地速度为,重力加速度取,则下列描述错误的是( )
A.下落的时间为 B.距地面的高度为
C.下落过程中的平均速度为 D.最后的位移为
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.根据
代入数据解得,A正确,不符合题意;
C.下落过程中的平均速度
C错误,符合题意;
B.距地面的高度为
B正确,不符合题意;
D.最后1s的位移为
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用速度公式可以求出下落的时间;利用平均速度公式可以求出平均速度的大小;利用位移公式可以求出位移的大小。
9.(2021高一上·沈阳月考)一小球从高为45m的高处自由下落,g取10m/s2,则落地前一秒内,小球下降的高度为( )
A.5m B.15m C.25m D.35m
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】根据
可得,小球从开始下落总所用时间为
小球2s的时间内下落的高度
则落地前一秒内,小球下降的高度为
C符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用位移公式可以求出小球下落的时间,结合位移公式可以求出小球下落前1s内运动的高度。
10.(2021高一上·浙江月考)秋天的校园里,金黄色的银杏树甚是好看.一片银杏树叶从大约10m高的树枝上落下,则银杏叶落地的时间大约为
A.0.5 s B.1.0 s C.1.4 s D.2.5 s
【答案】D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】根据自由落体公式:,代入数据解得:
树叶在下落过程中受到空气阻力作用,使得下落的时间要长.根据实际情况可知,树叶下落的时间可能为2.5s.
故答案为:D
【分析】根据自由落体运动的规律进行分析判断。
11.(2021高一上·安康期中)一小物块从某高度由静止开始做自由落体运动,已知落地前2s内的位移为60m,则小物块开始运动的位置离地面的高度为(g=10m/s2)( )
A.20m B.40m C.60m D.80m
【答案】D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】设总时间为t,下落的高度为h,则
解得h=80m
t=4s
故答案为:D。
【分析】根据自由落体运动的规律得出小物块开始运动的位置离地面的高度。
12.(2021高一上·潍坊期中)一条铁链长0.45m,上端悬于A点,A点正下方1.25m处有一小孔O,无初速释放铁链,整个铁链可自由通过小孔,通过小孔时铁链下端未到达地面。则铁链穿过小孔O的时间为( )
A.t=0.5s B.t =0.4s C.t =0.3s D.t =0.1s
【答案】D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】铁链下端到达小孔O的时间为 ,则
铁链上端到达小孔O的时间为 ,则
则铁链穿过小孔O的时间
故答案为:D。
【分析】根据自由落体运动的规律以及时间关系得出铁链穿过小孔O的时间。
13.(2021高一上·兖州期中)甲、乙两物体的质量分别是2.5kg和1.5kg,它们在同一地方分别从10m和20m处同时自由下落,不计空气阻力,下面描述正确的是( )
A.下落1s时乙比甲的速度大
B.两物体落地时速度相同
C.下落过程中同一时刻甲、乙速度相同
D.甲、乙两物体同时落地
【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AC.根据 可知,下落过程中同一时刻甲、乙速度相同,则下落1s时甲、乙速度一样大,A不符合题意,C符合题意;
B.根据 可知,由于下落高度不同,则两物体落地时速度不同,B不符合题意;
D.根据 可得
由于下落高度不同,则甲、乙两物体落地时间不同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用速度公式可以比较速度的大小;利用速度位移公式可以比较落地速度的大小;利用位移公式可以比较落地时间的大小。
二、填空题
14.(2021高一上·嘉兴期末)如图所示,假设一个苹果从牛顿头顶正上方1.25m高的树枝上由静止下落,则大约经过 s砸中牛顿头顶,砸中时的速度大小约为 m/s。
【答案】0.5;5
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】苹果掉落做自由落体运动,根据
解得苹果砸中牛顿头顶的时间
根据自由落体速度与时间的关系式,砸中时的速度大小约为
【分析】苹果做自由落体运动,利用位移公式可以求出运动的时间,结合速度公式可以求出速度的大小。
15.(2021高一上·长宁期末)伽利略研究落体运动规律时,先研究小球在斜面上的运动,如图所示,主要是为了解决 问题;再根据 事实,经过推理,最终得到落体运动的规律。
【答案】计时;实验
【知识点】伽利略对自由落体运动的研究
【解析】【解答】在伽利略时代,没有先进的计时仪器,因此伽利略让小球从斜面上滚下来用米“冲淡”重力,解决计时问题,然后根据实验事实,经过推理,最终得到落体运动的规律。
【分析】伽利略利用斜面实验是为了冲淡重力,解决计时问题;利用实验基础经过合理外推得出自由落体运动的规律。
16.(2021高一上·福清期中)一个小铁球从 高处自由下落,若当地重力加速度 取 ,则下落时间为 s;若换一个大铁球从相同的高处自由下落,则下落时间将 (选填“变短”、“变长”或“不变”)。
【答案】0.8;不变
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】由
可得下落时间为
自由落体运动与物体的轻重无关,故下落时间不变。
【分析】铁球下落做自由落体运动,利用位移公式可以求出下落的时间;自由落体运动的快慢与物体的轻重无关。
17.(2020高一上·隆回期末)从离地面80m的空中自由落下一个小球,取g=10m/s2,则小球经过 s时间落到地面;落地前1s内的位移为 m。
【答案】4;35
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】小球落地的时间
落地前1s内的位移为
【分析】根据自由落体规律就可以解答出答案;落地前1s的运动不是自由落体运动,它是由初速度的,解决该过程有两个思路,第一是找到最后1s的位移与整个过程位移的关系就可以解决。
三、解答题
18.(2021高一上·葫芦岛月考)树高千尺,叶落归根,有一个苹果从草果树顶自由落下、不计空气阻力,苹果在下落过程中没碰到任何障碍物。现测得该苹果在最后 s内下落的高度是h=11m,取重力加速度大小 ,求苹果下落的时间及这棵苹果树的高度。
【答案】解:设苹果树高度为H,苹果自由下落的总时间为t,前 时间内苹果下落的高度为H1,则
代入数据联立解得 s
H=12.8m
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】根据自由落体运动的规律以及高度关系得出苹果下落的时间及这棵苹果树的高度。
19.(2020高一上·西四旗期末)跳伞运动员做低空跳伞表演,他在距地面308m处离开飞机后先做自由落体运动,下落到某一高度打开降落伞,伞张开后运动员以14m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时速度为4m/s,(g=10m/s2)求:
运动员自由下落的时间为多长;运动员打开降落伞时距地面的高度为多少。
【答案】解:设运动员自由下落的时间为t,自由落体下落的高度为h1,打开降落伞时距地面的高度为h2。
运动员做自由落体运动的高度为
自由落体运动结束的速度为v=gt1
做减速运动下落高度为
又h=h1+h2
联立并代入数据解得t1=6s,h2=128m
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;自由落体运动
【解析】【分析】根据自由落体运动和匀变速直线运动的规律得出运动员自由下落的时间和打开降落伞时距地面的高度。
20.(2020高一上·十堰期末)如图所示,长为L的细杆AB,从静止开始竖直落下,求它全部通过距下端h处的P点所用时间是多少?
【答案】解:由于细杆上各点运动状态完全相同,可以将整个杆转化为一个点,例如只研究A点的运动,B下落h时,杆开始过P点,A点下落 时,杆完全过P点;从A点开始下落至杆全部通过P点所用时间为
A点下落h所用时间
所以杆通过P点所用的时间为 。
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】根据几何关系以及自由落体运动的规律求出全部通过距下端h处的P点所用时间。
1 / 1高中物理人教版(2019)必修一 2.4 自由落体运动 基础提升同步训练题
一、单选题
1.(2021高一上·湖州期末)如图所示,A同学用两个手指捏住直尺的顶端,B同学用两手指在直尺0刻度位置做好捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。看到A同学放开手指让直尺下落时,B同学立刻捏住直尺,读出B同学捏住直尺的位置刻度,利用物理规律可得到对应的反应时间。若在直尺上不同刻度处写上相应的时间值,即可得到一把“反应时间测量尺”。则( )
A.该实验测出的是A同学的反应时间
B.刻度尺20cm处所标时间值应为2s
C.时间测量尺上从零刻度开始相同距离间的时间间隔越来越小
D.时间测量尺上从零刻度开始相同距离间的时间间隔是相同的
2.(2021高一上·金华期末)在物理学的发展历程中,首先建立了平均速度、瞬时速度以及加速度等描述运动的基本概念,创造了实验和逻辑推理结合的科学研究方法,是下列哪一位科学家( )
A.亚里士多德 B.伽利略 C.笛卡尔 D.牛顿
3.(2021高一上·台州期末)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.
4.(2021高一上·绥化期末)如图所示,某同学调整自来水管的阀门,当第2滴水正欲滴下时,第1滴水刚好到达地面,此后每隔相同的时间间隔滴下一滴水,水下落的高度为H,测出从第1滴水开始下落到第2滴水落地所用的时间为t,则当地重力加速度大小为( )
A. B. C. D.
5.(2021高一上·长宁期末)在离地面处形成的雨滴,从静止竖直向下落到地面的时间为( )
A.小于 B.等于 C.大于 D.约等于
6.(2021高一上·房山期末)某同学在社会实践时发现一口深井。为了估测井口到井底的距离,他将一小石块从井口由静止释放,同时利用智能手机开始计时,经过2.0s听到石块撞击井底的声音。已知当地的重力加速度大小为10m/s2,则该井口到井底的距离约为( )
A.5m B.10m C.20m D.40m
7.(2021高一上·阜宁期中)如图,从高出地面的位置竖直向上抛出一个小球,它上升后回落,最后到达地面(取向上为正,不计空气阻力,重力加速度)。下面叙述正确的是( )
A.小球整个过程的位移为
B.小球整个过程的路程为
C.小球上升过程的平均速度为
D.小球下降过程比上升过程的速度变化快
8.(2021高一上·绥江月考)一个做自由落体运动的物体,其落地速度为,重力加速度取,则下列描述错误的是( )
A.下落的时间为 B.距地面的高度为
C.下落过程中的平均速度为 D.最后的位移为
9.(2021高一上·沈阳月考)一小球从高为45m的高处自由下落,g取10m/s2,则落地前一秒内,小球下降的高度为( )
A.5m B.15m C.25m D.35m
10.(2021高一上·浙江月考)秋天的校园里,金黄色的银杏树甚是好看.一片银杏树叶从大约10m高的树枝上落下,则银杏叶落地的时间大约为
A.0.5 s B.1.0 s C.1.4 s D.2.5 s
11.(2021高一上·安康期中)一小物块从某高度由静止开始做自由落体运动,已知落地前2s内的位移为60m,则小物块开始运动的位置离地面的高度为(g=10m/s2)( )
A.20m B.40m C.60m D.80m
12.(2021高一上·潍坊期中)一条铁链长0.45m,上端悬于A点,A点正下方1.25m处有一小孔O,无初速释放铁链,整个铁链可自由通过小孔,通过小孔时铁链下端未到达地面。则铁链穿过小孔O的时间为( )
A.t=0.5s B.t =0.4s C.t =0.3s D.t =0.1s
13.(2021高一上·兖州期中)甲、乙两物体的质量分别是2.5kg和1.5kg,它们在同一地方分别从10m和20m处同时自由下落,不计空气阻力,下面描述正确的是( )
A.下落1s时乙比甲的速度大
B.两物体落地时速度相同
C.下落过程中同一时刻甲、乙速度相同
D.甲、乙两物体同时落地
二、填空题
14.(2021高一上·嘉兴期末)如图所示,假设一个苹果从牛顿头顶正上方1.25m高的树枝上由静止下落,则大约经过 s砸中牛顿头顶,砸中时的速度大小约为 m/s。
15.(2021高一上·长宁期末)伽利略研究落体运动规律时,先研究小球在斜面上的运动,如图所示,主要是为了解决 问题;再根据 事实,经过推理,最终得到落体运动的规律。
16.(2021高一上·福清期中)一个小铁球从 高处自由下落,若当地重力加速度 取 ,则下落时间为 s;若换一个大铁球从相同的高处自由下落,则下落时间将 (选填“变短”、“变长”或“不变”)。
17.(2020高一上·隆回期末)从离地面80m的空中自由落下一个小球,取g=10m/s2,则小球经过 s时间落到地面;落地前1s内的位移为 m。
三、解答题
18.(2021高一上·葫芦岛月考)树高千尺,叶落归根,有一个苹果从草果树顶自由落下、不计空气阻力,苹果在下落过程中没碰到任何障碍物。现测得该苹果在最后 s内下落的高度是h=11m,取重力加速度大小 ,求苹果下落的时间及这棵苹果树的高度。
19.(2020高一上·西四旗期末)跳伞运动员做低空跳伞表演,他在距地面308m处离开飞机后先做自由落体运动,下落到某一高度打开降落伞,伞张开后运动员以14m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时速度为4m/s,(g=10m/s2)求:
运动员自由下落的时间为多长;运动员打开降落伞时距地面的高度为多少。
20.(2020高一上·十堰期末)如图所示,长为L的细杆AB,从静止开始竖直落下,求它全部通过距下端h处的P点所用时间是多少?
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.依题意,可知该实验测出的是B同学的反应时间,A不符合题意;
B.刻度尺近似做自由落体运动,根据自由落体运动规律,则20cm处所标时间值应为
B不符合题意;
CD.依题意,刻度尺做自由落体运动,根据初速度为0的匀加速直线运动规律可知:时间测量尺上从零刻度开始相同距离间的时间间隔之比为
显然越来越小,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用刻度尺下落是测量B同学的反应时间;利用位移公式可以求出下落的时间;利用位移公式可以判别相同距离之间的时间间隔越来越小。
2.【答案】B
【知识点】伽利略对自由落体运动的研究
【解析】【解答】在物理学的发展历程中,首先建立了平均速度、瞬时速度以及加速度等描述运动的基本概念,创造了实验和逻辑推理结合的科学研究方法,这位科学家是伽利略。
故答案为:B。
【分析】伽利略建立了基本概念,还创造了实验和逻辑推理相结合的科学方法。
3.【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】在时间t内下落的高度
在时间2t内下落的高度
在B刚释放时,A已经下落了时间t,则此时AB的距离为
故答案为:C。
【分析】两个小球做自由落体运动,利用位移公式可以求出AB之间距离的大小。
4.【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】第一滴水落地时,第二滴水正好开始下落,设第一滴水下落的时间为T,测出从第一滴水开始下落到第2滴水落地所用的时间为t,则
又
得
故答案为:A。
【分析】利用下落的时间结合位移公式可以求出重力加速度的大小。
5.【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】若不考虑空气阻力,根据可知在离地面处形成的雨滴,从静止竖直向下落到地面的时间为
实际下落过程中由于空气阻力的作用雨滴下落会减慢,所以落到地面的时间将大于。
C符合题意, ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用其自由落体运动的位移公式可以求出下落的时间。
6.【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】根据自由落体运动公式可得
C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用自由落体运动的位移公式可以求出井口到井底的距离大小。
7.【答案】C
【知识点】竖直上抛运动
【解析】【解答】A.小球整个过程的位移为
A不符合题意;
B.小球整个过程的路程为
B不符合题意;
C.小球上升过程的时间设为t,根据运动学公式有
解得
则平均速度为
C符合题意;
D.小球运动过程中的加速度始终是重力加速度,所以小球下降过程和上升过程的速度变化一样快。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据整个运动的分析得出小球运动的位移以及运动的路程,利用自由落体运动的规律得出粒子运动的时间,结合平均速度的表达式得出上升过程的平均速度;从而进行分析判断。
8.【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】A.根据
代入数据解得,A正确,不符合题意;
C.下落过程中的平均速度
C错误,符合题意;
B.距地面的高度为
B正确,不符合题意;
D.最后1s的位移为
D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用速度公式可以求出下落的时间;利用平均速度公式可以求出平均速度的大小;利用位移公式可以求出位移的大小。
9.【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】根据
可得,小球从开始下落总所用时间为
小球2s的时间内下落的高度
则落地前一秒内,小球下降的高度为
C符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用位移公式可以求出小球下落的时间,结合位移公式可以求出小球下落前1s内运动的高度。
10.【答案】D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】根据自由落体公式:,代入数据解得:
树叶在下落过程中受到空气阻力作用,使得下落的时间要长.根据实际情况可知,树叶下落的时间可能为2.5s.
故答案为:D
【分析】根据自由落体运动的规律进行分析判断。
11.【答案】D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】设总时间为t,下落的高度为h,则
解得h=80m
t=4s
故答案为:D。
【分析】根据自由落体运动的规律得出小物块开始运动的位置离地面的高度。
12.【答案】D
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】铁链下端到达小孔O的时间为 ,则
铁链上端到达小孔O的时间为 ,则
则铁链穿过小孔O的时间
故答案为:D。
【分析】根据自由落体运动的规律以及时间关系得出铁链穿过小孔O的时间。
13.【答案】C
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】AC.根据 可知,下落过程中同一时刻甲、乙速度相同,则下落1s时甲、乙速度一样大,A不符合题意,C符合题意;
B.根据 可知,由于下落高度不同,则两物体落地时速度不同,B不符合题意;
D.根据 可得
由于下落高度不同,则甲、乙两物体落地时间不同,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用速度公式可以比较速度的大小;利用速度位移公式可以比较落地速度的大小;利用位移公式可以比较落地时间的大小。
14.【答案】0.5;5
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】苹果掉落做自由落体运动,根据
解得苹果砸中牛顿头顶的时间
根据自由落体速度与时间的关系式,砸中时的速度大小约为
【分析】苹果做自由落体运动,利用位移公式可以求出运动的时间,结合速度公式可以求出速度的大小。
15.【答案】计时;实验
【知识点】伽利略对自由落体运动的研究
【解析】【解答】在伽利略时代,没有先进的计时仪器,因此伽利略让小球从斜面上滚下来用米“冲淡”重力,解决计时问题,然后根据实验事实,经过推理,最终得到落体运动的规律。
【分析】伽利略利用斜面实验是为了冲淡重力,解决计时问题;利用实验基础经过合理外推得出自由落体运动的规律。
16.【答案】0.8;不变
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】由
可得下落时间为
自由落体运动与物体的轻重无关,故下落时间不变。
【分析】铁球下落做自由落体运动,利用位移公式可以求出下落的时间;自由落体运动的快慢与物体的轻重无关。
17.【答案】4;35
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】小球落地的时间
落地前1s内的位移为
【分析】根据自由落体规律就可以解答出答案;落地前1s的运动不是自由落体运动,它是由初速度的,解决该过程有两个思路,第一是找到最后1s的位移与整个过程位移的关系就可以解决。
18.【答案】解:设苹果树高度为H,苹果自由下落的总时间为t,前 时间内苹果下落的高度为H1,则
代入数据联立解得 s
H=12.8m
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】根据自由落体运动的规律以及高度关系得出苹果下落的时间及这棵苹果树的高度。
19.【答案】解:设运动员自由下落的时间为t,自由落体下落的高度为h1,打开降落伞时距地面的高度为h2。
运动员做自由落体运动的高度为
自由落体运动结束的速度为v=gt1
做减速运动下落高度为
又h=h1+h2
联立并代入数据解得t1=6s,h2=128m
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的位移与速度的关系;自由落体运动
【解析】【分析】根据自由落体运动和匀变速直线运动的规律得出运动员自由下落的时间和打开降落伞时距地面的高度。
20.【答案】解:由于细杆上各点运动状态完全相同,可以将整个杆转化为一个点,例如只研究A点的运动,B下落h时,杆开始过P点,A点下落 时,杆完全过P点;从A点开始下落至杆全部通过P点所用时间为
A点下落h所用时间
所以杆通过P点所用的时间为 。
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】根据几何关系以及自由落体运动的规律求出全部通过距下端h处的P点所用时间。
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