高中物理粤教版必修一同步练习课时跟踪检测（六）+探究自由落体运动+自由落体运动规律+Word版含答案

课时跟踪检测（六） 探究自由落体运动 自由落体运动规律
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：选B　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。
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：选C　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。
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：选C　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。
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：选C　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。
5．(多选)如图所示，能反映自由落体运动的是(　　)
解析：选CD　由自由落体运动的规律vt＝gt及s＝at2可知，选项C、D正确。
6．一个自由下落的物体，到达地面时的速度为10 m/s，此物体是从多高处下落的？在下落过程中所用的时间为多少(g取10 m/s)?
解析：由v＝gt得t＝＝ s＝1 s，
由s＝gt2得s＝×10×12 m＝5 m。
答案：5 m　1 s
7．(多选)以下对物体做自由落体运动的说法中正确的是(　　)
A．物体开始下落时，速度为零，加速度也为零
B．物体下落过程中速度增加，加速度保持不变
C．物体下落过程中，速度和加速度同时增大
D．物体下落过程中，速度的变化率是个恒量
解析：选BD　自由落体运动实质是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。即加速度恒定，速度均匀增加，故A选项不正确，B选项正确，C选项不对。据a＝可知，速度变化率为加速度的大小，故自由落体运动中速度变化率为＝g，故为恒量，D对。
8．(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：选AC　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，B错误；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错误。
9．(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：选AB　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＝gt12＝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＝＝ m/s＝15 m/s，D错。
10．(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：选BD　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。
11.屋檐上每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面上，而第3滴与第2滴分别位于高为1 m的窗口的上、下边，如图1所示，求：
图1
(1)此屋檐离地面多高？
(2)滴水的时间间隔是多少？(假设空气阻力不计，g取10 m/s2)
解析：由题图可知，如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体运动，并将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段，设时间间隔为T，则这一滴水在初始时刻、T时刻、
2T时刻、3T时刻、4T时刻所处的位置，分别对应第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置。
设屋檐离地面的高度为h，滴水的时间间隔为T，由s＝gt2得第2滴水的位移s2＝g(3T)2
第3滴水的位移s3＝g(2T)2
且s2－s3＝1 m
联立以上各式解得T＝0.2 s
故屋檐离地面的高度为h＝g(4T)2＝3.2 m。
答案：(1)3.2 m　(2)0.2 s
12.某同学在水龙头下面固定一块挡板A，使水一滴一滴地滴落到挡板上，如图2所示，仔细调节水龙头，使刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时，下一个水滴刚好开始下落。首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3、…”一直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的示数t。
图2
(1)写出用上述测量方法计算重力加速度g的表达式：g＝________；
(2)为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在表格中(表中t′是水滴从水龙头口到A板所用的时间，即水滴在空中运动的时间)，请在图3中所示的坐标纸上作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度g的值：g＝________。(要求保留三位有效数字)
图3
次数
高度h/cm
空中运动时间t′/s
1
20.10
0.20
2
25.20
0.23
3
32.43
0.26
4
38.45
0.28
5
44.00
0.30
6
50.12
0.32
解析：水滴在较小的距离内下落，空气阻力比重力小得多，水滴做自由落体运动。
(1)由题意知，滴水的周期就是水滴自由下落的时间，所以T＝，由h＝gT2得g＝。
(2)由g＝知g＝，只要作出h-t′2图象，根据图象的斜率就可以求出g。由表格中的数据可得：
次数
1
2
3
4
5
6
t′2/s2
0.040
0.053
0.068
0.078
0.090
0.102
描点作出图象如图所示：
由图象知斜率k＝≈4.84 m/s2，故g＝2k＝9.68 m/s2。
答案：(1)　(2)见解析　9.68 m/s2