高中物理鲁科版必修一 作业 第3章 第3节　匀变速直线运动实例——自由落体运动 Word版含解析

一、选择题
1．某同学摇动苹果树，同一高度上的一个苹果和一片树叶同时从静止开始落向地面，苹果先着地，下列说法中正确的是 (　　)
A．苹果和树叶做的都是自由落体运动
B．苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动
C．苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动
D．假如地球上没有空气，则苹果和树叶不会同时落地
解析：苹果所受阻力和其重力相比可忽略不计，可看成自由落体运动，而树叶所受阻力和其重力相比不能忽略，故树叶的运动不能看成自由落体运动，A、B错误，C正确；假若地球上没有空气，苹果和树叶都只受重力作用，加速度都是g，都做自由落体运动，苹果和树叶会同时落地，D错误．
答案：C
2.著名的比萨斜塔(如图所示)是意大利比萨城大教堂的独立式钟楼，立于意大利托斯卡纳省比萨城北面的奇迹广场上，传说出生在比萨城的意大利物理学家伽利略，曾在比萨斜塔上做过自由落体实验，关于物体的自由落体运动，下列说法正确的是(　　)
A．物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动
B．物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动
C．在有空气的空间里，如果空气阻力与重力相比忽略不计，物体从静止开始下落的运动可以看做自由落体运动
D．在地球上不同的地方，自由落体加速度的大小是不同的，它们相差很大
解析：自由落体运动是指物体只在重力作用下从静止开始的运动．“只在重力的作用下”和“从静止开始”这两个条件必须同时满足，A项缺少只受重力这个条件，故A错误；B项缺少从静止开始这个条件，故B错误；如果有空气阻力但与重力相比可以忽略不计时，可以认为物体只受重力作用，C正确；在地球上不同的地方，自由落体加速度的大小虽然不同，但它们相差不大，D错误．
答案：C
3．生活中，一个铁钉与一个小棉花团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．铁钉比棉花团密度大
C．棉花团的加速度比铁钉的加速度小得多
D．铁钉的重力加速度比棉花团的重力加速度大
解析：铁钉比棉花团下落快是因为铁钉下落的加速度大，而两者的重力加速度相同，所以C正确，A、B、D错误．
答案：C
4．有一小孩正在离地面30米高的楼房内玩一小钢球，当他站在窗户边专注的看天空中飞过的飞机时，不小心钢球从手中滑落(可认为初速度为零)，则钢球运动20米时的速度大小是(g＝10 m/s2)(　　)
A．20 m/s　　　 B．14.1 m/s
C．8 m/s D．5 m/s
解析：vt＝＝ m/s＝20 m/s.
答案：A
5．如图，哪些图象可能表示的是物体做自由落体运动(　　)
解析：自由落体运动是初速度为零、加速度恒定的匀加速直线运动．
答案：B
6．在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更重要．伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义．请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程 (　　)
A．猜想－问题－数学推理－实验验证－合理外推－得出结论
B．问题－猜想－实验验证－数学推理－合理外推－得出结论
C．问题－猜想－数学推理－实验验证－合理外推－得出结论
D．猜想－问题－实验验证－数学推理－合理外推－得出结论
解析：伽利略探究物体下落规律的过程是：先对亚里士多德对落体运动的观察得出的结论提出质疑——重物与轻物捆在一起下落得出矛盾的结论；猜想——下落的运动是最简单的运动，速度与时间成正比；数学推理——如果v∝t，则有h∝t2；实验验证——设计出斜面实验并进行研究，得出在光滑斜面上滑下的物体的规律h∝t2；合理外推——将光滑斜面上滑下的物体的规律h∝t2推广到落体运动．从探究的过程看，应选C.
答案：C
7．从某高处释放一粒小石子，经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将(　　)
A．保持不变 B．不断减小
C．不断增大 D．有时增大，有时减小
解析：从后一粒小石子释放开始计时，则两石子间的距离Δs＝g(t＋1)2－gt2＝gt＋，即前一粒石子相对后一粒石子做匀速运动．
答案：C
8．烟雨濛濛的清晨，你站在窗前，心里非常惆怅，感慨万千．曾经彷徨过，曾经仰望过，曾经失落过，但曾经代替不了现在．活在当下，曾经终究也不是未来．水一滴一滴从屋檐自由落下，思绪也随它萌动起来，突然发现当它通过屋檐下高为1.8 m的窗户时，用时0.2 s，空气阻力不计，取g＝10 m/s2.则窗台离屋檐的距离是(　　)
A．1.8 m B．3.2 m
C．4.1 m D．5.0 m
解析：设窗台离屋檐的距离为h，下落时间为t，则h＝gt2，h－1.8＝g(t－0.2)2，由以上两式可解得h＝5.0 m，故D项正确．
答案：D
9．(选做题)如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5……所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d.根据图中的信息，下列判断错误的是(　　)
A．位置“1”是小球释放的初始位置
B．小球做匀加速直线运动
C．小球下落的加速度为
D．小球在位置“3”的瞬时速度为
解析：小球做自由落体运动，从静止开始运动连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7，而图中位移之比为2∶3∶4∶5，故位置“1”不是小球释放的初始位置，A错误、B正确；由a＝知a＝，C正确；v3＝＝，D正确．
答案：BCD
二、非选择题
10．一名攀岩运动员在登上陡峭的峰顶时不小心碰落一块石头，石头做自由落体运动，设山峰足够高，则经历2 s，它落下多少距离？第2 s末的速度多大？(g取10 m/s2)
解析：经历2 s石头下落的距离为：
h1＝gt＝×10×22 m＝20 m
石头在第2 s末的速度为：
v1＝gt1＝10×2 m/s＝20 m/s.
答案：20 m　20 m/s
11．物体作自由落体的运动过程中，先后经过A、B、C三点，通过AB和BC所用的时间相等．AB＝23 m，BC＝33 m，求物体开始下落点离B点的高度(g＝10 m/s2)?
解析：因为通过AB和通过BC所用的时间相等，由h2－h1＝gt2得：
t＝ ＝  s＝1 s
又vB＝＝ m/s＝28 m/s
下落到B点的高度为：
hB＝＝ m＝39.2 m
答案：39.2 m
12．(选做题)屋檐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，而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿，如图所示，求：(g＝10 m/s2)
(1)此屋檐离地面多高？
(2)滴水的时间间隔是多少？
解析：设屋檐离地面高为h，滴水间隔为T，
由公式h＝gt2得
第2滴水的位移h2＝g(3T)2①
第3滴水的位移h3＝g(2T)2②
由题意知：h2－h3＝1 m③
屋檐距地面的高度h＝g(4T)2
由①②③解得：T＝0.2 s，h＝3.2 m.
答案：(1)3.2 m　(2)0.2 s