2.4自由落体运动 随堂检测——2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 2.4自由落体运动 随堂检测——2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 194.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-01 10:11:23 | ||
图片预览
文档简介
2.4自由落体运动—2021-2022学年高一物理人教版（2019）必修第一册随堂检测
选择题
1.关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法错误的是( )
A.伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
B.伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C.伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快
D.伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量
2.做自由落体运动的甲、乙两物体质量之比为1:3，下落高度之比为1:2，甲乙同时下落，g取，则( )
A.下落加速度之比为1:3 B.下落过程中甲乙速度大小始终相等
C.下落时间之比为1:2 D.甲落地前，甲乙间距离逐渐增大
3.以竖直向下为正方向，下列各图中表示物体做自由落体运动的是( )
A. B. C. D.
4.物体从h高度处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度大小为v，那么当物体下落时间为时，物体的速度和距离地面的高度分别是( )
A. B. C. D.
5.跳伞运动员以5 m/s的速度匀速下降，在距地面10 m处掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着地的时间为（不计空气阻力对扣子的作用，运动员和扣子均可视为质点，g取）( )
A.1 s B.2 s C. D.
6.一物体做竖直上抛运动，第2 s内的位移大小是第3 s内位移大小的2倍，取重力加速度，则物体的初速度大小可能为( )
A.15 m/s B.25 m/s C.35 m/s D.45 m/s
7.如图所示，一杂技演员用一只手抛球、接球，他每隔0.4 s抛出一球，接到球便立即把球抛出。已知除抛、接球的时刻外，空中总有4个球，将球的运动近似看成是竖直方向的运动，球到达的最大高度是（高度从抛球点算起，取）( )。
A.1.6 m B.2.4 m C.3.2 m D.4.0 m
8.俄罗斯“能源”火箭航天集团专家称，人类能在20年后飞往火星。若一物体从火星表面竖直向上抛出（不计气体阻力）时的图像如图所示，则( )
A.火星表面的重力加速度为 B.该物体上升的时间为10 s
C.该物体被抛出时的初速度为8 m/s D.该物体落到火星表面时的速度为16 m/s
9.在某一高度以的初速度竖直上抛一个小球（不计空气阻力），当小球的速度大小为10 m/s时，以下判断正确的是（g取）( )
A.小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s，方向向上
B.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向下
C.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向上
D.小球的位移大小一定是15 m
二、非选择题
10．一矿井深为125 m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球，当第11个小球从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，求：
(1)相邻两个小球开始下落的时间间隔；
(2)这时第3个小球和第5个小球之间的距离．
11．如图所示，悬挂的直杆AB长为a，在B端以下h处有一长为b的无底圆柱筒CD，若将悬线剪断，问：
(1)直杆下端B穿过圆柱筒的时间是多少？
(2)整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是多少？
答案以及解析
1.答案：A
解析：伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并未直接用实验验证，而是在斜面实验的基础上进行理想化推理，故A错误.伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B正确.伽利略认为，做自由落体运动的物体下落的快慢与物体的质量无关，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，故C正确.伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量，故D正确.
2.答案：B
解析：做自由落体运动的物体，其加速度相同，均为自由落体加速度；根据可求出下落时间之比为，故A、C错误。根据可知下落过程中甲乙速度大小始终相等，故B正确。甲、乙同时下落，在相等的时间内它们下落的位移相等，甲落地前，两者间距离不变，故D错误。
3.答案：A
解析：自由落体运动的加速度不变，物体做初速度为零的匀变速直线运动，根据知，速度与时间成正比，且以竖直向下为正方向，故A正确，B错误；由可知，位移与时间为二次函数关系，g为正值，则图像为过原点开口向上的曲线，故C、D错误；故选A。
4.答案：D
解析：根据可知，在时和t时的速度比为1:3，所以时的速度为；根据公式可知，在0~内和0～t内的位移比为1:9，所以0~内的位移为，此时距离地面的高度为，故D正确，A、B、C错误.
5.答案：A
解析：扣子掉下后，做初速度为5 m/s、加速度为g的匀加速直线运动，设扣子着地的时间为，则，代入数据解得.设跳伞运动员着地时间为，则，解得，则，故A正确.
6.答案：C
解析：本题考查竖直上抛运动、匀变速直线运动规律的应用。设，物体在第2 s内的位移大小为；物体在第3 s内的位移大小为；而，联立可得，C正确。
7.答案：C
解析：由题图的情形可以看出，四个小球在空中的位置与一个小球抛出后每隔0.4 s对应的位置是相同的，因此可知小球抛出后到达最高点和从最高点落回抛出点的时间均为，故有，C项正确。
8.答案：AC
解析：由题图可知物体上升的最大高度为20 m，上升时间为5 s，由得，A对，B错。由竖直上抛运动的对称性可知，物体被抛出时的速度等于落到火星表面时的速度，，C对，D错。
9.答案：ACD
解析：小球被竖直向上抛出，做的是匀变速直线运动，平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式求出。规定竖直向上为正方向，当小球的末速度大小为10 m/s，方向竖直向上时，，求得平均速度为15 m/s，方向竖直向上，A正确；当小球的末速度大小为10 m/s，方向竖直向下时，，求得平均速度大小为5 m/s，方向竖直向上，C正确，B错误；末速度大小为10 m/s时，球的位置一定，距起点的位移，D正确。
10.[解析] (1)设第一个小球下落到井底用时为t，根据自由落体运动位移时间关系h＝gt2，则得t＝＝ s＝5 s
设相邻小球下落时间间隔为T，
由题意知t＝10T，联立解得T＝0.5 s.
(2)由以上计算可知，当第一个小球到达井底时第3个小球刚好下落t1＝4 s，第5个小球下落的时间为t2＝3 s，故ΔH＝H3－H5＝g(t－t)＝×10×(42－32)m＝35 m.
[答案] (1)0.5 s (2)35 m
11.[解析] (1)直杆下端B下落到C(下落h)开始进入圆柱筒，当直杆下端B下落到D(下落h＋b)时穿出圆柱筒．
由x＝gt 2得t＝
则B下落到C点所需时间为t1＝
B下落到D点所需时间t2＝
则直杆下端B穿过圆柱筒的时间是
Δt1＝t2－t1＝ －.
(2)整个直杆AB穿过圆柱筒，从B下落到C点(自由下落h)起到A下落到D点(自由下落h＋a＋b)止．
同理可得整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是
Δt2＝ －.
[答案] (1)－ (2)－
选择题
1.关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法错误的是( )
A.伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
B.伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C.伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快
D.伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量
2.做自由落体运动的甲、乙两物体质量之比为1:3，下落高度之比为1:2，甲乙同时下落，g取，则( )
A.下落加速度之比为1:3 B.下落过程中甲乙速度大小始终相等
C.下落时间之比为1:2 D.甲落地前，甲乙间距离逐渐增大
3.以竖直向下为正方向，下列各图中表示物体做自由落体运动的是( )
A. B. C. D.
4.物体从h高度处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度大小为v，那么当物体下落时间为时，物体的速度和距离地面的高度分别是( )
A. B. C. D.
5.跳伞运动员以5 m/s的速度匀速下降，在距地面10 m处掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着地的时间为（不计空气阻力对扣子的作用，运动员和扣子均可视为质点，g取）( )
A.1 s B.2 s C. D.
6.一物体做竖直上抛运动，第2 s内的位移大小是第3 s内位移大小的2倍，取重力加速度，则物体的初速度大小可能为( )
A.15 m/s B.25 m/s C.35 m/s D.45 m/s
7.如图所示，一杂技演员用一只手抛球、接球，他每隔0.4 s抛出一球，接到球便立即把球抛出。已知除抛、接球的时刻外，空中总有4个球，将球的运动近似看成是竖直方向的运动，球到达的最大高度是（高度从抛球点算起，取）( )。
A.1.6 m B.2.4 m C.3.2 m D.4.0 m
8.俄罗斯“能源”火箭航天集团专家称，人类能在20年后飞往火星。若一物体从火星表面竖直向上抛出（不计气体阻力）时的图像如图所示，则( )
A.火星表面的重力加速度为 B.该物体上升的时间为10 s
C.该物体被抛出时的初速度为8 m/s D.该物体落到火星表面时的速度为16 m/s
9.在某一高度以的初速度竖直上抛一个小球（不计空气阻力），当小球的速度大小为10 m/s时，以下判断正确的是（g取）( )
A.小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s，方向向上
B.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向下
C.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向上
D.小球的位移大小一定是15 m
二、非选择题
10．一矿井深为125 m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球，当第11个小球从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，求：
(1)相邻两个小球开始下落的时间间隔；
(2)这时第3个小球和第5个小球之间的距离．
11．如图所示，悬挂的直杆AB长为a，在B端以下h处有一长为b的无底圆柱筒CD，若将悬线剪断，问：
(1)直杆下端B穿过圆柱筒的时间是多少？
(2)整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是多少？
答案以及解析
1.答案：A
解析：伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并未直接用实验验证，而是在斜面实验的基础上进行理想化推理，故A错误.伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B正确.伽利略认为，做自由落体运动的物体下落的快慢与物体的质量无关，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，故C正确.伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量，故D正确.
2.答案：B
解析：做自由落体运动的物体，其加速度相同，均为自由落体加速度；根据可求出下落时间之比为，故A、C错误。根据可知下落过程中甲乙速度大小始终相等，故B正确。甲、乙同时下落，在相等的时间内它们下落的位移相等，甲落地前，两者间距离不变，故D错误。
3.答案：A
解析：自由落体运动的加速度不变，物体做初速度为零的匀变速直线运动，根据知，速度与时间成正比，且以竖直向下为正方向，故A正确，B错误；由可知，位移与时间为二次函数关系，g为正值，则图像为过原点开口向上的曲线，故C、D错误；故选A。
4.答案：D
解析：根据可知，在时和t时的速度比为1:3，所以时的速度为；根据公式可知，在0~内和0～t内的位移比为1:9，所以0~内的位移为，此时距离地面的高度为，故D正确，A、B、C错误.
5.答案：A
解析：扣子掉下后，做初速度为5 m/s、加速度为g的匀加速直线运动，设扣子着地的时间为，则，代入数据解得.设跳伞运动员着地时间为，则，解得，则，故A正确.
6.答案：C
解析：本题考查竖直上抛运动、匀变速直线运动规律的应用。设，物体在第2 s内的位移大小为；物体在第3 s内的位移大小为；而，联立可得，C正确。
7.答案：C
解析：由题图的情形可以看出，四个小球在空中的位置与一个小球抛出后每隔0.4 s对应的位置是相同的，因此可知小球抛出后到达最高点和从最高点落回抛出点的时间均为，故有，C项正确。
8.答案：AC
解析：由题图可知物体上升的最大高度为20 m，上升时间为5 s，由得，A对，B错。由竖直上抛运动的对称性可知，物体被抛出时的速度等于落到火星表面时的速度，，C对，D错。
9.答案：ACD
解析：小球被竖直向上抛出，做的是匀变速直线运动，平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式求出。规定竖直向上为正方向，当小球的末速度大小为10 m/s，方向竖直向上时，，求得平均速度为15 m/s，方向竖直向上，A正确；当小球的末速度大小为10 m/s，方向竖直向下时，，求得平均速度大小为5 m/s，方向竖直向上，C正确，B错误；末速度大小为10 m/s时，球的位置一定，距起点的位移，D正确。
10.[解析] (1)设第一个小球下落到井底用时为t，根据自由落体运动位移时间关系h＝gt2，则得t＝＝ s＝5 s
设相邻小球下落时间间隔为T，
由题意知t＝10T，联立解得T＝0.5 s.
(2)由以上计算可知，当第一个小球到达井底时第3个小球刚好下落t1＝4 s，第5个小球下落的时间为t2＝3 s，故ΔH＝H3－H5＝g(t－t)＝×10×(42－32)m＝35 m.
[答案] (1)0.5 s (2)35 m
11.[解析] (1)直杆下端B下落到C(下落h)开始进入圆柱筒，当直杆下端B下落到D(下落h＋b)时穿出圆柱筒．
由x＝gt 2得t＝
则B下落到C点所需时间为t1＝
B下落到D点所需时间t2＝
则直杆下端B穿过圆柱筒的时间是
Δt1＝t2－t1＝ －.
(2)整个直杆AB穿过圆柱筒，从B下落到C点(自由下落h)起到A下落到D点(自由下落h＋a＋b)止．
同理可得整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是
Δt2＝ －.
[答案] (1)－ (2)－