《2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 第5、6節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng) 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究課時(shí)跟蹤檢測(cè) 新人教版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 第5、6節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng) 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究課時(shí)跟蹤檢測(cè) 新人教版必修1(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第5節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng)
第6節(jié) 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
課時(shí)跟蹤檢測(cè)
【強(qiáng)化基礎(chǔ)】
1.關(guān)于重力加速度下面四種說法正確的是( )
A.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動(dòng)的快慢
B.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動(dòng)速度變化的大小
C.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢
D.輕重不同的物體的重力加速度不同
解析:加速度表示物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢,因此重力加速度表示自由下落物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢,C選項(xiàng)正確;表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢的是速度,而不是加速度,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤;速度變化的大小與時(shí)間之比才是加速度,所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤;同一地點(diǎn)所有物體的自由下落加速度都相等,所以D選項(xiàng)錯(cuò)
2、誤.
答案:C
2.(2018·天津市和平區(qū)一模)一個(gè)小球從報(bào)廢的礦井口由靜止釋放后做自由落體運(yùn)動(dòng),4 s末落到井底.該小球開始下落后第2 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的平均速度之比是( )
A.1∶3 B.2∶4
C.3∶7 D.4∶16
解析:小球做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知,第1 s內(nèi),第2 s內(nèi),第3 s內(nèi),第4 s內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶7,根據(jù)平均速度公式=可知,小球開始下落后第2 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的平均速度之比是3∶7,C選項(xiàng)正確.
答案:C
3.甲物體的質(zhì)量是乙物體的兩倍,甲從H高處自由下落,同時(shí)乙從2H高處自由下落(H較大),忽
3、略空氣阻力的影響,下列說法中正確的是( )
A.兩物體下落到同一高度處速度大小相等
B.兩物體下落到同一高度處所用時(shí)間相等
C.兩物體在落地前的距離越來越大
D.兩物體在落地前的任意1 s內(nèi)位移相等
解析:兩物體下落到同一高度時(shí),乙物體下落高度較大,速度較大,所用時(shí)間較長(zhǎng),A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤;兩物體落地前均在做自由落體運(yùn)動(dòng),距離保持不變,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)位移公式h=gt2可知,兩物體在落地前的任意1 s內(nèi)位移相等,D選項(xiàng)正確.
答案:D
4.從某一高度先后由靜止釋放兩個(gè)相同的小球甲和乙,若兩球被釋放的時(shí)間間隔為1 s,在不計(jì)空氣阻力的情況下,它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)過程中( )
A.甲
4、、乙兩球的距離越來越大,甲、乙兩球的速度之差越來越大
B.在相等的時(shí)間內(nèi)甲、乙兩球速度的變化量不相等
C.甲、乙兩球的距離越來越大,甲、乙兩球的速度之差保持不變
D.甲、乙兩球的距離始終保持不變,甲、乙兩球的速度之差保持不變
解析:甲、乙兩球間的距離:Δx=g(t+1)2-gt2=gt+g,故隨時(shí)間的增加,兩球的間距不斷變大;兩球的速度差:Δv=gΔt=g,故兩球的速度差保持不變,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤,C正確;在相等的時(shí)間內(nèi)甲、乙兩球速度的變化量為Δv′=gt,故在相等的時(shí)間內(nèi)甲、乙兩球速度的變化量相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.故選C.
答案:C
5.(2018·新鄉(xiāng)一模)某同學(xué)在墻前連續(xù)拍照時(shí),恰
5、好有一小白色重物從墻前的某高處由靜止落下,拍攝到重物下落過程中的一張照片如圖所示.由于重物的運(yùn)動(dòng),它在照片上留下了一條模糊的徑跡.已知每層磚的平均厚度為6.0 cm,這個(gè)照相機(jī)的曝光時(shí)間為2.0×10-2 s,則( )
A.石子下落到A位置時(shí)的速度約為60 m/s
B.石子下落到A位置時(shí)的速度約為12 m/s
C.石子下落到A位置所需的時(shí)間約為0.6 s
D.石子下落到A位置所需的時(shí)間約為1.2 s
解析:照相機(jī)的曝光時(shí)間很短,該時(shí)間段內(nèi),石子做勻速直線運(yùn)動(dòng),徑跡AB的長(zhǎng)度約為12 cm,根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知,vA=≈6 m/s,A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤;石子下落到A位置所需的時(shí)間t
6、=≈0.6 s,C選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案:C
【鞏固易錯(cuò)】
6.(2018·邢臺(tái)一模)兩個(gè)同學(xué)通過自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)量一高層建筑的高度.在樓頂?shù)耐瑢W(xué)使小球甲自樓頂自由下落5 m時(shí),距離樓頂15 m處的同學(xué)使小球乙自由下落,結(jié)果兩小球同時(shí)落地,不計(jì)空氣阻力,重力加速度取10 m/s2,則樓高為( )
A.16 m B.20 m
C.25 m D.36 m
解析:設(shè)高樓的高度為H,甲、乙兩球做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間公式可知,甲球下落5 m時(shí),所用的時(shí)間t1=,甲球下落到地面的時(shí)間t甲=,乙球下落到地面的時(shí)間t乙= ,其中 t甲=t乙+t1,代入數(shù)據(jù)解得H=2
7、0 m,B選項(xiàng)正確.
答案:B
7.一物體自某高度由靜止釋放,忽略空氣阻力,落地之前瞬間的速度為v.在運(yùn)動(dòng)過程中( )
A.物體在前一半時(shí)間和后一半時(shí)間發(fā)生的位移之比為 1∶2
B.物體通過前一半位移和后一半位移所用時(shí)間之比為1∶(-1)
C.物體在位移中點(diǎn)的速度等于v
D.物體在中間時(shí)刻的速度等于 v
解析:根據(jù)x=gt2知,物體在前一半時(shí)間內(nèi)的位移與整個(gè)位移之比為1∶4,則物體在前一半時(shí)間和后一半時(shí)間發(fā)生的位移之比為1∶3,故A錯(cuò)誤;根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論,通過相等位移,時(shí)間之比為1∶(-1),則物體前一半位移與后一半位移所用的時(shí)間之比為 1∶(-1),故B正
8、確;根據(jù)v′2=2a·,v2-v′2=2a·,聯(lián)立解得v′= v,故C錯(cuò)誤;根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,則中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度v=,故D錯(cuò)誤.故選B.
答案:B
【能力提升】
8.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度.
(1)對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置及其操作的要求,下列說法正確的是________.
A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接6 V直流電源
B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一條豎直線上
C.重物最好選用密度較小的材料,如泡沫塑料
D.開始時(shí)應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處并保持靜止
E.操作時(shí),應(yīng)先放開紙帶后接通電源
F.為了減小誤差,應(yīng)重復(fù)多次實(shí)驗(yàn),在打出的紙帶中挑選
9、一條最清晰的
G.為了便于測(cè)量,一定要找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn),并選取其以后各連續(xù)的點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)
(2)在紙帶上取得連續(xù)的清晰的7個(gè)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz;用米尺測(cè)得第2、3、4、5、6、7各點(diǎn)與第1點(diǎn)的距離d如下表;利用這些數(shù)據(jù)求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的值為________;打第2點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是________(取3位有效數(shù)字).
點(diǎn)的次序
0
1
2
3
4
5
6
距離d(厘米)
0
6.0
12.5
19.3
26.5
34.1
42.1
解析:(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接6 V交流電源,故A錯(cuò)誤;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔應(yīng)在同
10、一條豎直線上,故B正確;重物最好選用密度較大的材料,如重錘,故C錯(cuò)誤;開始時(shí)應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處并保持靜止,故D正確;操作時(shí),應(yīng)先接通電源,再釋放紙帶,故E錯(cuò)誤;為了減小誤差,應(yīng)重復(fù)多次實(shí)驗(yàn),在打出的紙帶中挑選一條最清晰的,故F正確;為了便于測(cè)量,不一定要找打出第一個(gè)點(diǎn),可以從比較清晰的點(diǎn)開始,故G錯(cuò)誤.故選B、D、F.
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz,所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.02 s,設(shè)0到1之間的距離為x1,以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式Δx=aT2可以求出加速度的大小,得x4-x1=3g1T2
x5-x2=3g2T
11、2
x6-x3=3g3T2
為了更加準(zhǔn)確的求解加速度,我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值得g=(g1+g2+g3)
即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為
g==9.72 m/s2
打第2點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的速度v2===
3.33 m/s.
答案:(1)BDF (2)9.72 m/s2 3.33 m/s
9.(2018·南昌市模擬)有一條豎直懸掛起來的長(zhǎng)為4.2 m的細(xì)桿AB,在桿的正下方離B端0.8 m的地方有一個(gè)水平放置的圓環(huán)C,如圖所示,若讓桿自由下落,求:(g取10 m/s2)
(1)從桿下落開始,上端A及下端B到達(dá)圓環(huán)所經(jīng)歷的時(shí)間;
(2)AB桿通過圓環(huán)的過程中所用的時(shí)間.
解析:(1)桿下落過程中,做自由落體運(yùn)動(dòng).
桿的A點(diǎn)到達(dá)圓環(huán)的過程中,hA=gt.
桿的B點(diǎn)到達(dá)圓環(huán)的過程中,hB=gt.
其中,hA=5.0 m,hB=0.8 m.
聯(lián)立解得tA=1.0 s,tB=0.4 s.
(2)桿通過圓環(huán)的過程中所用的時(shí)間t=tA-tB=0.6 s.
答案:(1)1.0 s 0.4 s (2)0.6 s
5