2019版物理新教材人教必修一练习自由落体运动 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 2019版物理新教材人教必修一练习自由落体运动 Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 734.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-09-29 09:06:08 | ||
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文档简介
自由落体运动
题组一 自由落体运动和自由落体加速度
1．[2019·衡水中学期中](多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )
A．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动
B．自由落体运动，在任意相等的时间内速度变化量相等
C．某段时间的中间时刻的速度等于初速度与末速度和的一半
D．从静止开始的竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动
解析：只在重力作用下由静止开始的竖直向下的运动是自由落体运动，选项A、D错误；自由落体运动的加速度恒定为g，则根据Δv＝gt可知，在任意相等的时间内速度变化量相等，选项B正确；因为自由落体运动是匀变速直线运动，则某段时间的中间时刻的速度等于初速度与末速度和的一半，选项C正确．
答案：BC
2．[2019·苏州高一月考](多选)关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是( )
A．同一地点轻重不同的物体的g值一样大
B．北京地面的g值比上海地面的g值略大
C．g值在赤道处大于在南北两极处
D．g值在地面任何地方都一样
解析：做自由落体运动的加速度为g，不管轻重如何，在同一地点，g值相等，故A正确．随着纬度的升高，重力加速度增大，则北京地面的g值比上海地面的g值略大，赤道处的重力加速度小于两极处重力加速度，故B正确，C、D错误．故选A、B.
答案：AB
3．(多选)下列对物体做自由落体运动的说法中正确的是( )
A．物体自由下落时，速度为0，加速度也为0
B．物体下落过程中速度增大，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：做自由落体运动的物体，加速度不变，速度增大，而速度的变化率为加速度，是恒量，故选项B、D正确．
答案：BD
4．某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．
(1)请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________，________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验．
(2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“(b)”或“(c)”)来计算重力加速度．在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和________________________________________________________________________．
解析：(1)为使纸带上打出的点较多，应使重物靠近打点计时器的下端，并先接通电源，后释放纸带，使重物自由下落．(2)由于重物下落过程做匀加速运动，因此打出的纸带上的点迹间隔应逐渐增大，故应选用题图(b)中的纸带．在实验操作和数据处理都正确的情况下，实验结果仍小于当地的重力加速度，主要原因是空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦．
答案：(1)靠近 先接通电源 再释放纸带
(2)(b) 纸带与打点计时器间的摩擦
题组二 自由落体运动的规律
5．下图是某研究者在地面上拍摄的小球做自由落体运动的频闪照片．假设在月球上使用相同的设备，并保持频闪光源闪光的时间间隔不变，拍摄小球在月球表面做自由落体运动的频闪照片，可能是图中的( )
解析：由h＝gt2知g越小，相同的频闪时间内h越小，C正确．
答案：C
6．[2019·汉中高一检测](多选)图中可以表示物体做自由落体运动的是( )
解析：自由落体运动的速度公式为v＝gt，可知t＝0时v＝0，且v与t成正比，故A错误、B正确．自由落体运动的加速度恒为g，故C正确．由自由落体运动的位移公式x＝gt2可知，x与t2成正比关系，故D错误．
答案：BC
7.
如图所示，质量不同的两个小球从同一高度同时做自由落体运动，则( )
A．质量大的下落得快
B．质量小的下落得快
C．两球下落的时间相同
D．两球下落的加速度不同
解析：两小球都做自由落体运动，加速度都为重力加速度g，因此两小球下落的快慢相同，选项A、B、D错误；根据自由落体运动的公式h＝gt2可知t＝，故两个物体同时落地，故C正确．
答案：C
8．[2019·衡水中学周考]甲物体比乙物体所受的重力大5倍，甲从H高处自由下落，乙从2H高处同时自由下落，在甲、乙落地前，下面说法正确的是( )
A．下落过程中甲的加速度比乙的加速度大
B．甲、乙各自下落1 m时它们的速度相同
C．两物体下落过程中的同一时刻，甲的速率一定比乙的速率大
D．在下落过程中两物体之间的距离越来越大
解析：A.自由落体运动的加速度为重力加速度，相等，故A错误；B.根据v＝可知，下落1 m时，速度大小相等，故B正确；C.根据v＝gt可知两物体下落过程中的同一时刻，甲的速率与乙的速率相等，故C错误；D.它两物体的运动情况相同，所以在下落过程中两物体之间的距离不变．故D错误．
答案：B
9．[2019·衡中期中]一条悬链长5.6 m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力．则整条悬链通过悬点正下方12.8 m处的一点所需的时间是(g取10 m/s2)( )
A．0.3 s B．0.4 s
C．0.7 s D．1.2 s
解析：设悬链的长度为L，从悬点至悬点正下方12.8 m处的一点的高度为h，经t1悬链的下端经过该点，则h－L＝gt，代入数据解得：t1＝1.2 s，经t2悬链的上端经过该点，则有：h＝gt，代入数据解得：t2＝1.6 s，则经历的时间为：Δt＝t2－t1＝0.4 s，故B正确，A、C、D错误．
答案：B
10.
如图所示，某同学测出一棵苹果树树干部分的高度为1.6 m，一个苹果从树冠顶端的树梢上由于受到扰动而自由下落，该同学测出苹果经过树干所用的时间为0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，则：
(1)苹果树树冠部分的高度为多少？
(2)苹果落地时的速度为多大？
解析：(1)设树冠部分的高度为h1，树干部分的高度为h2，苹果从树冠顶端下落到树干顶端时的速度为v0，则
h2＝v0t＋gt2
得：v0＝7 m/s
又：v＝2gh1，解得h1＝2.45 m
(2)设苹果落地的速度为v1，则
v1＝v0＋gt，解得v1＝9 m/s
答案：(1)2.45 m (2)9 m/s
[素养提升练]
11．(多选)为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由下落至地面(不计空气阻力，重力加速度为已知)，测出下列哪个物理量就可以计算出楼房的高度( )
A．石块下落到地面的总时间
B．石块落地前瞬间的速度
C．石块下落第1 s内的位移
D．石块通过最后1 m位移所用的时间
解析：由公式h＝gt2可知，选项A正确；根据v2＝2gh可知，选项B正确；根据h＝gt2可知，只测出第1 s内的位移，不能计算出总高度，选项C错误；根据h＝gt2和h－1 m＝g(t－t′)2可知，选项D正确．
答案：ABD
12．利用水滴下落可以测出重力加速度g，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水滴碰到盘子时，恰好有另一滴水滴从水龙头处开始下落，而空中还有一个正在下落的水滴，测得水龙头到盘子间的距离为h，再用停表测时间，从第一滴水滴离开水龙头开始计时，到第n滴水滴落到盘中，共用时间为t，第一滴水滴落到盘中时，第二滴水滴离开水龙头的距离为________，测得的重力加速度为________．
解析：由于水龙头滴水的时间间隔是恒定的，因此，题中所提到的某一时刻恰好滴到盘中的水滴和正在空中下落的水滴，可以看做是同一滴水滴离开水龙头做自由落体运动，经两个相等的时间间隔而分别运动到空中某点处和盘子处，设第一滴水滴落到盘中时，第二滴水滴距水龙头距离为h1，距盘子距离为h2，则h1：h2＝1：3，h1＋h2＝h，故h1＝h，由题意可知，每相邻两滴水滴下落的时间间隔为，所以有h＝g2，即g＝h.
答案：
13．如图甲、乙是某研究性学习小组自己组装的用DIS实验装置来测定当地重力加速度g的两套实验方案(与数据采集器和计算机的连接均未画出)．
(1)补齐甲方案操作步骤：
①如图安装好器材，启动DIS，进入“用DIS测加速度的界面”．
②开启发射器电源，由静止释放发射器，获得发射器自由下落的v - t图像．
③在图像上选取两点A、B，记录vA、vB和两点之间时间间隔Δt，求出该次实验g值．
④________________________________________________________________________.
(2)为了减小该实验的误差，选取A、B两点时应注意的是：________.
(3)乙方案中已测量的物理量有：球直径d、球通过光电门1和2的时间Δt1、Δt2，还需测出的一个物理量是________，并写出g值的表达式________．
(4)为了减小实验误差，安装乙方案中两光电门时应注意：_______________________________________________.
解析：(1)根据v - t图像的斜率物理意义求得加速度，k＝g.④为减小实验误差，要多测量几次得出g的平均值．(2)为了减小实验误差要：A、B两点在v - t图线的同一直线上，且相距较远．(3)应用公式：v－v＝2gh，则还要测量两光电门之间的高度差h，则有2－2＝2gh得g＝.(4)安装乙方案中两光电门时应注意：两光电门的中门在同一竖直线上，且相距较远．
答案：见解析
14．甲物体从阳台自由下落，已知物体在下落过程中最后2 s的位移是60 m．求(取g＝10 m/s2)
(1)阳台离地面的高度；
(2)最后1 s的平均速度大小；
(3)若甲释放2 s后，乙也从阳台释放，要甲、乙同时落地，需给乙多大的向下的初速度．
解析：(1)设运动的总时间为t，则：
最后2 s内的位移为：h＝gt2－g(t－2)2＝60 m，
计算得出：t＝4 s，
所以总高度：H＝gt2＝×10×16 m＝80 m.
(2)最后1 s的位移x＝gt2－g(t－1)2＝35 m，
平均速度＝ m/s＝35 m/s.
(3)甲释放2 s后，乙也从阳台释放，要甲、乙同时落地，则乙运动的时间为t′＝4 s－2 s＝2 s，
乙做匀加速运动，则H＝v0t′＋gt′2，
计算得出：v0＝ m/s＝30 m/s.
答案：(1)80 m (2)35 m/s (3)30 m/s
题组一 自由落体运动和自由落体加速度
1．[2019·衡水中学期中](多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )
A．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动
B．自由落体运动，在任意相等的时间内速度变化量相等
C．某段时间的中间时刻的速度等于初速度与末速度和的一半
D．从静止开始的竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动
解析：只在重力作用下由静止开始的竖直向下的运动是自由落体运动，选项A、D错误；自由落体运动的加速度恒定为g，则根据Δv＝gt可知，在任意相等的时间内速度变化量相等，选项B正确；因为自由落体运动是匀变速直线运动，则某段时间的中间时刻的速度等于初速度与末速度和的一半，选项C正确．
答案：BC
2．[2019·苏州高一月考](多选)关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是( )
A．同一地点轻重不同的物体的g值一样大
B．北京地面的g值比上海地面的g值略大
C．g值在赤道处大于在南北两极处
D．g值在地面任何地方都一样
解析：做自由落体运动的加速度为g，不管轻重如何，在同一地点，g值相等，故A正确．随着纬度的升高，重力加速度增大，则北京地面的g值比上海地面的g值略大，赤道处的重力加速度小于两极处重力加速度，故B正确，C、D错误．故选A、B.
答案：AB
3．(多选)下列对物体做自由落体运动的说法中正确的是( )
A．物体自由下落时，速度为0，加速度也为0
B．物体下落过程中速度增大，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：做自由落体运动的物体，加速度不变，速度增大，而速度的变化率为加速度，是恒量，故选项B、D正确．
答案：BD
4．某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．
(1)请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________，________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验．
(2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“(b)”或“(c)”)来计算重力加速度．在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和________________________________________________________________________．
解析：(1)为使纸带上打出的点较多，应使重物靠近打点计时器的下端，并先接通电源，后释放纸带，使重物自由下落．(2)由于重物下落过程做匀加速运动，因此打出的纸带上的点迹间隔应逐渐增大，故应选用题图(b)中的纸带．在实验操作和数据处理都正确的情况下，实验结果仍小于当地的重力加速度，主要原因是空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦．
答案：(1)靠近 先接通电源 再释放纸带
(2)(b) 纸带与打点计时器间的摩擦
题组二 自由落体运动的规律
5．下图是某研究者在地面上拍摄的小球做自由落体运动的频闪照片．假设在月球上使用相同的设备，并保持频闪光源闪光的时间间隔不变，拍摄小球在月球表面做自由落体运动的频闪照片，可能是图中的( )
解析：由h＝gt2知g越小，相同的频闪时间内h越小，C正确．
答案：C
6．[2019·汉中高一检测](多选)图中可以表示物体做自由落体运动的是( )
解析：自由落体运动的速度公式为v＝gt，可知t＝0时v＝0，且v与t成正比，故A错误、B正确．自由落体运动的加速度恒为g，故C正确．由自由落体运动的位移公式x＝gt2可知，x与t2成正比关系，故D错误．
答案：BC
7.
如图所示，质量不同的两个小球从同一高度同时做自由落体运动，则( )
A．质量大的下落得快
B．质量小的下落得快
C．两球下落的时间相同
D．两球下落的加速度不同
解析：两小球都做自由落体运动，加速度都为重力加速度g，因此两小球下落的快慢相同，选项A、B、D错误；根据自由落体运动的公式h＝gt2可知t＝，故两个物体同时落地，故C正确．
答案：C
8．[2019·衡水中学周考]甲物体比乙物体所受的重力大5倍，甲从H高处自由下落，乙从2H高处同时自由下落，在甲、乙落地前，下面说法正确的是( )
A．下落过程中甲的加速度比乙的加速度大
B．甲、乙各自下落1 m时它们的速度相同
C．两物体下落过程中的同一时刻，甲的速率一定比乙的速率大
D．在下落过程中两物体之间的距离越来越大
解析：A.自由落体运动的加速度为重力加速度，相等，故A错误；B.根据v＝可知，下落1 m时，速度大小相等，故B正确；C.根据v＝gt可知两物体下落过程中的同一时刻，甲的速率与乙的速率相等，故C错误；D.它两物体的运动情况相同，所以在下落过程中两物体之间的距离不变．故D错误．
答案：B
9．[2019·衡中期中]一条悬链长5.6 m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力．则整条悬链通过悬点正下方12.8 m处的一点所需的时间是(g取10 m/s2)( )
A．0.3 s B．0.4 s
C．0.7 s D．1.2 s
解析：设悬链的长度为L，从悬点至悬点正下方12.8 m处的一点的高度为h，经t1悬链的下端经过该点，则h－L＝gt，代入数据解得：t1＝1.2 s，经t2悬链的上端经过该点，则有：h＝gt，代入数据解得：t2＝1.6 s，则经历的时间为：Δt＝t2－t1＝0.4 s，故B正确，A、C、D错误．
答案：B
10.
如图所示，某同学测出一棵苹果树树干部分的高度为1.6 m，一个苹果从树冠顶端的树梢上由于受到扰动而自由下落，该同学测出苹果经过树干所用的时间为0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，则：
(1)苹果树树冠部分的高度为多少？
(2)苹果落地时的速度为多大？
解析：(1)设树冠部分的高度为h1，树干部分的高度为h2，苹果从树冠顶端下落到树干顶端时的速度为v0，则
h2＝v0t＋gt2
得：v0＝7 m/s
又：v＝2gh1，解得h1＝2.45 m
(2)设苹果落地的速度为v1，则
v1＝v0＋gt，解得v1＝9 m/s
答案：(1)2.45 m (2)9 m/s
[素养提升练]
11．(多选)为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由下落至地面(不计空气阻力，重力加速度为已知)，测出下列哪个物理量就可以计算出楼房的高度( )
A．石块下落到地面的总时间
B．石块落地前瞬间的速度
C．石块下落第1 s内的位移
D．石块通过最后1 m位移所用的时间
解析：由公式h＝gt2可知，选项A正确；根据v2＝2gh可知，选项B正确；根据h＝gt2可知，只测出第1 s内的位移，不能计算出总高度，选项C错误；根据h＝gt2和h－1 m＝g(t－t′)2可知，选项D正确．
答案：ABD
12．利用水滴下落可以测出重力加速度g，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水滴碰到盘子时，恰好有另一滴水滴从水龙头处开始下落，而空中还有一个正在下落的水滴，测得水龙头到盘子间的距离为h，再用停表测时间，从第一滴水滴离开水龙头开始计时，到第n滴水滴落到盘中，共用时间为t，第一滴水滴落到盘中时，第二滴水滴离开水龙头的距离为________，测得的重力加速度为________．
解析：由于水龙头滴水的时间间隔是恒定的，因此，题中所提到的某一时刻恰好滴到盘中的水滴和正在空中下落的水滴，可以看做是同一滴水滴离开水龙头做自由落体运动，经两个相等的时间间隔而分别运动到空中某点处和盘子处，设第一滴水滴落到盘中时，第二滴水滴距水龙头距离为h1，距盘子距离为h2，则h1：h2＝1：3，h1＋h2＝h，故h1＝h，由题意可知，每相邻两滴水滴下落的时间间隔为，所以有h＝g2，即g＝h.
答案：
13．如图甲、乙是某研究性学习小组自己组装的用DIS实验装置来测定当地重力加速度g的两套实验方案(与数据采集器和计算机的连接均未画出)．
(1)补齐甲方案操作步骤：
①如图安装好器材，启动DIS，进入“用DIS测加速度的界面”．
②开启发射器电源，由静止释放发射器，获得发射器自由下落的v - t图像．
③在图像上选取两点A、B，记录vA、vB和两点之间时间间隔Δt，求出该次实验g值．
④________________________________________________________________________.
(2)为了减小该实验的误差，选取A、B两点时应注意的是：________.
(3)乙方案中已测量的物理量有：球直径d、球通过光电门1和2的时间Δt1、Δt2，还需测出的一个物理量是________，并写出g值的表达式________．
(4)为了减小实验误差，安装乙方案中两光电门时应注意：_______________________________________________.
解析：(1)根据v - t图像的斜率物理意义求得加速度，k＝g.④为减小实验误差，要多测量几次得出g的平均值．(2)为了减小实验误差要：A、B两点在v - t图线的同一直线上，且相距较远．(3)应用公式：v－v＝2gh，则还要测量两光电门之间的高度差h，则有2－2＝2gh得g＝.(4)安装乙方案中两光电门时应注意：两光电门的中门在同一竖直线上，且相距较远．
答案：见解析
14．甲物体从阳台自由下落，已知物体在下落过程中最后2 s的位移是60 m．求(取g＝10 m/s2)
(1)阳台离地面的高度；
(2)最后1 s的平均速度大小；
(3)若甲释放2 s后，乙也从阳台释放，要甲、乙同时落地，需给乙多大的向下的初速度．
解析：(1)设运动的总时间为t，则：
最后2 s内的位移为：h＝gt2－g(t－2)2＝60 m，
计算得出：t＝4 s，
所以总高度：H＝gt2＝×10×16 m＝80 m.
(2)最后1 s的位移x＝gt2－g(t－1)2＝35 m，
平均速度＝ m/s＝35 m/s.
(3)甲释放2 s后，乙也从阳台释放，要甲、乙同时落地，则乙运动的时间为t′＝4 s－2 s＝2 s，
乙做匀加速运动，则H＝v0t′＋gt′2，
计算得出：v0＝ m/s＝30 m/s.
答案：(1)80 m (2)35 m/s (3)30 m/s