鲁科版(2019版)高中物理必修1 同步测试 2.5.2 自由落体运动

鲁科版(2019版)高中物理必修1
同步测试
2.5
自由落体运动
1.(多选)一块方砖和一小团棉花同时从同一高度下落,总是方砖先落地,这是因为(　　)。
A.方砖比棉花团重
B.棉花团受到的阻力比方砖受到的阻力大
C.棉花团受到的阻力和其自身重力相当
D.方砖受到的阻力比其自身重力小很多
2.A、B两小球从不同高度自由下落,同时落地,A球下落的时间为t,B球下落的时间为,当B球开始下落的瞬间,A、B两球的高度差为(　　)。
A.gt2
B.gt2
C.gt2
D.gt2
3.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定。有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”,它是将测g值归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光的波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自O点向上抛小球到小球回落至原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于(　　)。
A.
B.
C.
D.
4、一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1秒内的位移是它落地前最后一秒内位移的一半，g取10m/s2，则它开始下落时距地面的高度为
A．5m
B．20m
C．31.25m
D．11.25m
5、假设宇航员在月球上做自由落体运动的实验：如图所示，如果宇航员拿着两质量不同的两个小球在月球上，从同一高度同时由静止释放两个小球，则（　　）
质量大的下落得快
B．质量小的下落得快
两球下落的时间相同
D．两球下落的加速度不同
6、物体从距地面100米的高空自由落下不计空气阻力，且g取。若将100m分成5段，第一种分法是将时间等分，第二段时间内经过的位移为h，第二种分法是将位移等分，经过第二段位移所用的时间为t，则h和t的值应是　　
A．，
B．，
C．，
D．，
7.在学习物理知识的同时,还应当学习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意义和指导作用。伽利略研究物体下落规律的过程是(　　)。
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
8.
如图所示是小球做自由落体运动时的频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04
s闪光一次。截取照片中的一段,将第一个球位置记为坐标原点O(图中未标出),图中数字是与第一个小球之间的距离,单位是cm。请回答下列问题:
(1)如果要通过这幅图片测量自由落体加速度,可采用的方法是(　　)。
A.利用h=,计算重力加速度的数值
B.利用Δs=gt2,求平均值计算出重力加速度
C.利用做匀加速直线运动物体中间时刻的速度等于平均速度,求出各点的速度,然后利用速度—时间图像求重力加速度
D.先求出小球在不同位置的速度,然后利用a=求重力加速度,最后求其平均值
(2)通过图片提供的数据,计算出的重力加速度g=　　　　m/s2。?
9.同学们利用如图所示方法估测反应时间。首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为x,已知重力加速度为g。
(1)用x和g表示出乙同学的反应时间。
(2)基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量的反应时间范围为0~0.4
s,g取10
m/s2,则所用直尺的长度至少为多少?
(3)若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是否是相等的,请说明理由。
10.小芳是一个善于思考的女孩,她在学过自由落体运动规律后,对自家屋檐上下落的雨滴产生了兴趣。她坐在窗前发现从屋檐上每隔相等时间滴下一滴水,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,小芳同学在自己的作业本上画出了如图2-5-2-2所示的雨滴下落距离同自家房子尺寸的关系图,其中2点和3点之间的小矩形表示小芳正对的窗子,请问:滴水的时间间隔是多少?此屋檐离地面多高?
参考答案：
CD解析：当物体受到阻力时,物体下落的加速度取决于自身重力与其受到阻力的大小,自重比阻力大得越多,物体下落得越快,故C、D正确。
2.D解析：A球下落高度为hA=gt2,B球下落高度为hB=g=gt2,当B球开始下落的瞬间,A、B两球的高度差为Δh=hA-×g×-hB=gt2,D正确。
3.A解析：设小球上升的最大高度为h,则有h=g,h-H=g,联立解得g=。
4.
D【解析】由可得：第1秒内的位移，则最后一秒内的位移，则设下落总时间为t，最后1s内的位移：，解得：则物体下落的总高度。
5.C【解析】在月球上，从同一高度同时由静止释放两质量不同的两个小球，两球被释放后均做自由落体运动．两球下落加速度相同，两球下落的快慢相同，两球从释放到落地所用时间相等．故C项正确，ABD三项错误．
6.C【解析】物体下落的总时间为：，按第一种分法：每一段的时间为：，第二段下落的高度为：；按第二种分法：每一段的位移为：，前2段所需时间为：，第一段的时间为：，故经历的时间为：，故C正确，A、B、D错误；故选C。
7.C解析：伽利略先是对亚里士多德的观点提出质疑,利用大、小物体捆在一起应下落得更快,得出矛盾的结论;猜想——下落物体的运动是一种简单运动;数学推理——如果v∝t,则x∝t2;实验验证——设计实验;最后合理外推,抓住关键得出规律和结论。C正确。
8.(1)BCD解析：分析图片中数据知,小球相邻的位置之间的距离分别为x1=2.4
cm、x2=3.9
cm、x3=5.4
cm、x4=7.1
cm,方法A偶然误差较大,A错误;x2-x1≈x3-x2≈x4-x3≈1.5
cm,说明自由落体运动是匀加速直线运动,能用匀变速直线运动的规律进行处理,知B、C、D正确。
(2)9.69解析：利用分组逐差法得g=,代入数值得g≈9.69
m/s2。
9.答案：(1)直尺下降的时间即为自由落体运动的时间,设为t。根据x=gt2可得,t=,即乙同学的反应时间为。(2)测量的反应时间范围为0~0.4
s,则所用直尺的最小长度至少为自由落体下降0.4
s的位移的大小,即h=gt2=×10×0.42
m=0.8
m=80
cm。故所用直尺的长度至少为80
cm。
(3)根据t=可知,t与x不是正比例关系,所以每个时间间隔在直尺上对应的长度不是均匀的。
10.答案：设屋檐离地面高为h,滴水的时间间隔为T,由h=得
第2滴水的位移为h2=,
第3滴水的位移为h3=,
且h2-h3=1
m,联立得T=0.2
s,
则屋檐高h==3.2
m。