第二章
探究匀变速直线运动规律
第一节
探究自由落体运动
第二节
自由落体运动规律
A级 抓基础
1.一枚铁钉和一团棉花同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( )
A.铁钉比棉花团重
B.棉花团受到的空气阻力不能忽略
C.铁钉不受空气阻力
D.铁钉的加速度比棉花团的小
解析:铁钉所受阻力相对于其重力可忽略;棉花团所受阻力相对于其重力不能忽略,铁钉的加速度大于棉花团的加速度,故B项正确.
答案:B
2.关于重力加速度,以下说法正确的是( )
A.重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢
B.重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小
C.重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢
D.轻重不同的物体的重力加速度不同
解析:加速度表示物体运动速度变化的快慢,因此重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢,C正确;表示物体运动快慢的物理量是速度而不是加速度,A错误;速度变化的大小与时间之比才是加速度,B错误;在同一地点所有物体自由下落的加速度都相同,D错误.
答案:C
3.甲物体的重力是乙物体重力的3倍,它们在同一高度处同时自由下落,则下列说法正确的是( )
A.甲比乙先着地
B.甲比乙的加速度大
C.甲、乙同时着地
D.无法确定谁先着地
解析: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,产生自由落体的条件是:初速度为零,只受重力作用.其运动性质与物体的质量无关,只要从同一高度同时开始运动,它们就一定同时落地.所以,本题的正确选项为C.
答案:C
4.人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间,甲、乙两同学做测定反应时间的小实验,甲同学的两个手指捏住直尺的上端,乙同学用一只手在直尺下部做握住直尺的准备,但手没有碰到直尺.当乙同学看到甲同学放手后,立即捏住直尺,发现直尺下降了0.45
m,若取g=10
m/s2,则乙同学的反应时间是( )
A.0.5
秒 B.0.45
秒
C.0.3
秒
D.无法判断
解析:直尺被释放后做自由落体运动,由s=gt2可得:
t==
s=0.3
s.故C正确.
答案:C
5.(多选)如图所示,能反映自由落体运动的是( )
解析:由自由落体运动的规律vt=g·t及s=gt2可知,选项C、D正确.
答案:CD
6.一物体从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.
解析:根据s=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.
答案:C
B级 提能力
7.(多选)关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动
B.竖直方向的位移只要满足s1∶s2∶s3∶…=1∶4∶9∶…的运动就是自由落体运动
C.自由落体运动在开始连续的三个2
s内的路程之比为1∶3∶5
D.自由落体运动在开始连续的三个1
s末的速度之比为1∶3∶5
解析:自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动,故A正确;自由落体运动服从初速度为零的匀加速运动的所有规律,但初速度为零的匀加速直线运动并不一定是自由落体运动.故C正确,D错.
答案:AC
8.(多选)物体从离地面45
m高处做自由落体运动(g取10
m/s2),则下列选项中正确的是( )
A.物体运动3
s后落地
B.物体落地时的速度大小为30
m/s
C.物体在落地前最后1
s内的位移为15
m
D.物体在整个下落过程中的平均速度为20
m/s
解析:由s=gt2可得t=
=
s=3
s,故A对.落地速度vt=gt=30
m/s,B对.前2
s内的位移s1=gt=20
m,故最后1
s内的位移s2=s-s1=25
m,C错.全过程的平均速度v==
m/s=15
m/s,D错.
答案:AB
9.(多选)在空中某处相隔Δt时间释放甲、乙两个物体,两个物体都做自由落体运动,则下列说法正确的是( )
A.以乙为参考系,甲做加速运动
B.甲、乙两物体的速度之差恒定不变
C.甲、乙两物体的速度之差越来越大
D.甲相对乙做匀速运动,甲、乙之间的距离越来越大
解析:设某时刻乙运动了t时间,则甲运动了(Δt+t)时间,此时v甲=g(Δt+t),v乙=gt,甲相对于乙的速度为
Δv=v甲-v乙=gΔt,恒定不变,甲、乙之间的距离为s=g(Δt+t)2-gt2,化简得s=g(Δt)2+gΔt·t,所以甲、乙之间的距离随时间均匀增大.故选项B、D正确.
答案:BD
10.在离地面7.2
m处,手提2.2
m长的绳子的上端如图所示,在绳子的上下两端各拴一小球,放手后小球自由下落(绳子的质量不计,球的大小可忽略,g=10
m/s2),求:
(1)两小球落地时间相差多少?
(2)B球落地时A球的速度多大?
解析:(1)设B球落地所需时间为t1,
因为s1=gt,
所以t1=
=
s=1
s.
设A球落地时间为t2,
由s2=gt2得t2=
=
s=1.2
s,
所以两小球落地的时间差为Δt=t2-t1=0.2
s.
(2)当B球落地时,A球的速度与B球的速度相等.
即vA=vB=gt1=10×1
m/s=10
m/s.
答案:(1)0.2
s (2)10
m/s
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