（学习方略）2013-2014高中物理 2.5-6 自由落体运动 伽利略对自由落体运动课时提升卷 新人教版必修1

自由落体运动
伽利略对自由落体运动的研究
(40分钟 50分)
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.(2013·肇庆高一检测)1971年7月26号发射的阿波罗-15号飞船首次把一辆月球车送上月球,美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28公里,并做了一个落体实验:在月球表面上的同一高度同时释放羽毛和铁锤,出现的现象是(月球上没有空气)(　　)
A.羽毛先落地,铁锤后落地
B.铁锤先落地,羽毛后落地
C.铁锤和羽毛都做自由落体运动,重力加速度为9.8m/s2
D.铁锤和羽毛都做自由落体运动,同时落地
2.下面能正确表示做自由落体运动的物体下落的速度v随时间t变化的图像的是(　　)
3.在大枣红了的时候,几个小朋友正在大枣树下用石块投向枣树,若某个小朋友从看到石块击中枣树树枝到听到大枣的落地声最少需要0.7s,估算一下这棵枣树的高度至少是(　　)
A.1.5m　　　B.2.5m　　　C.5m　　　D.7m
4.竖直悬挂一根长15m的杆,在杆的正下方5m处有一观察点A,当杆自由下落时,杆通过A点需要的时间是(　　)
A.1s B.2s
C.s D.s
5.一物体从H高处自由下落,经时间t落地,则当它下落时,离地的高度
为(　　)
A. B.
C. D.
6.一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它最后1s内的位移为15m(g取10m/s2),则它开始下落时距地面的高度为(　　)
A.31.25m　　　　　 B.11.25m
C.20m D.25m
二、非选择题(本大题共2小题,共20分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
7.(10分)一颗自由下落的小石头,经过某点时的速度是9.8m/s,经过另一点时的速度是39.2m/s,求这两点间的距离和经过这段距离所用的时间。(g取9.8m/s2)
8.(10分)一个物体从45m高的地方自由下落,到达地面时的速度是多大?下落最后1s内的位移是多大?(g取10m/s2)
答案解析
1.【解析】选D。羽毛和铁锤在月球上只受月球给它们的重力作用,做自由落体运动,同时落地。月球上的重力加速度小于地球的重力加速度,综上所述D正确。
2.【解析】选B。自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动,其v -t图像为过原点的直线,选项B正确。
3.【解析】选B。红枣从树枝上脱落可认为做自由落体运动,下落时间t=0.7s,根据h=gt2,h≈2.5m,所以树高至少2.5m,选项B正确。
4.【解题指南】解答本题时可按以下思路分析:
(1)求出杆的下端到达A点的时间t1。
(2)求出杆的上端到达A点的时间t2。
(3)杆通过A点的时间为t2-t1。
【解析】选A。设杆的下端到达A点的时间为t1,上端到达A点的时间为t2,则h=g,h+L=g。则杆通过A点的时间为Δt=t2-t1=-=s
-s=1s,故A正确。
5.【解析】选C。根据h=gt2,下落高度与时间的平方成正比,所以下落时,下落高度为,离地高度为。
6.【解析】选C。设物体下落总用时为t,则最后一秒内的位移Δh=gt2-g(t-1)2,代入数据求得t=2s,故物体下落时距地面的高度h=gt2=20m,C正确。
【变式备选】(2013·漳州高一检测)两石块先后从某一高塔的不同高度处下落,在石块A自塔顶自由落下h1时,石块B自离塔顶h2处自由下落。若两石块同时落地,则塔高H为(　　)
A.H=h1+h2 B.H=
C.H= D.H=
【解析】选C。若石块B运动时间为t,研究石块B的运动情况,应有H-h2=gt2,研究石块A的运动情况应有h1=gt'2,H=g(t+t')2,由以上三式联立可得H=,选项C正确。
7.【解析】由v2-=2gh得两点间的距离
h==m=73.5m
经过这段距离所用的时间t==s=3s
答案:73.5m　3s
【总结提升】如果落体运动中间或最后一段运动不是自由落体运动,不能用自由落体运动规律来解题,此时可将问题看做初速度不为零,加速度为g的普通匀加速直线运动来处理。
8.【解析】由v2=2gh得物体到达地面时的速度
v==m/s=30m/s
物体落地1s前的速度
v0=v-gt=30m/s-10m/s=20m/s
故下落最后1s内的位移
h'=v0t+gt2=20×1m+×10×12m=25m。
答案:30m/s　25m