遼寧省大連市高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 2.6 伽利略對自由落體運動的研究同步測試 新人教版必修1.doc
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2.6伽利略對自由落體運動的研究 一.選擇題 1.甲物體的重力是乙物體的3倍,它們在同一高度處同時自由下落,則下列說法中正確的是 ( ) A. 甲比乙先著地 B. 甲比乙的加速度大 C. 甲、乙同時著地 D. 無法確定誰先著地 【答案】C 【解析】 試題分析:甲和乙都做自由落體運動,加速度是重力加速度,與物體的質(zhì)量的大小無關(guān),所以甲乙的運動情況完全相同,所以C正確. 考點:考查了自由落體運動 【名師點睛】物體做自由落體運動時,加速度的大小恒定,與物體的質(zhì)量無關(guān). 2.關(guān)于自由落體運動,下列說法正確的是 ( ) A. 某段時間的平均速度等于初速度與末速度和的一半 B. 某段位移的平均速度等于初速度與末速度和的一半 C. 在任何相等時間內(nèi)速度變化相同 D. 在任何相等時間內(nèi)位移變化相同 【答案】AC 【解析】 自由落體運動為勻加速直線運動所以適用勻變速直線運動的規(guī)律,故A對,B錯;在任何相等時間內(nèi)速度變化,加速度是定值,時間一定速度的變化相同;C對;在任何相鄰相同時間內(nèi)位移差為常數(shù),,D錯。故答案選AC。 3.甲物體的重量比乙物體大5倍,甲從H高處自由落下,乙從2H高處與甲物體同時自由落下,在它們落地之前,下列說法中正確的是( ) A. 兩物體下落過程中,在同一時刻甲的速度比乙的速度大 B. 下落1s末,它們的速度相同 C. 各自下落1m時,它們的速度相同 D. 下落過程中甲的加速度比乙的加速度大 【答案】BC 【解析】 試題分析:因為甲乙物體同時做自由落體運動,它們的初速度為零,加速度為g,任意時刻的速度為:所以兩物體下落過程中,在同一時刻甲的速度與乙的速度相等,故A錯誤,B正確.下落1m時,由位移速度關(guān)系式:,可解得各自下落1m時,它們的速度相同,故C正確.因為甲乙物體均做自由落體運動,加速度為g,下落過程中甲的加速度與乙的加速度相同,故D錯誤. 故選:BC 考點:考查了自由落體運動 點評:解決自由落體運動的題目關(guān)鍵在于明確自由落體中的公式應(yīng)用,一般情況下,研究由落點開始的運動列出的表達式最為簡單;并且最好嘗試一題多解的方法. 4.關(guān)于自由落體運動的加速度g,下列說法正確的是( ) A. 同一地點的物體,無論輕重g值一樣大 B. 重的物體g值大 C. g值在地面任何地方都一樣大 D. g值在赤道處大于兩極處 【答案】A 【解析】 試題分析:自由落體運動的加速度g,高度越大,加速度g越小,緯度越大,加速度越大,同一地點加速度g相等,與物體的輕重?zé)o關(guān),故A正確。 考點:考查了對自由落體運動的理解 5.以下對物體做自由落體運動的說法正確的是( ) A. 物體開始下落時,速度為零,加速度也為零 B. 物體下落過程中,速度增大加速度保持不變 C. 物體下落過程中,速度和加速度同時增大 D. 物體下落過程中,速度的變化是個恒量 【答案】BD 【解析】 試題分析:物體初速度為0,加速度為g,速度均勻增大,加速度不變.故A錯誤,B正確,C錯誤.根據(jù),知速度的變化率是個恒量.故D正確.故選BD。 考點:自由落體運動 【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運動是初速度為0,加速度為g的勻加速直線運動,在運動的過程中,加速度保持不變,速度均勻增大。 6.一個鐵釘和一塊小海棉從同一高處同時下落,總是鐵釘先落地,這是因為( ) A. 鐵釘比海棉重 B. 鐵釘比海棉密度大 C. 海棉受到的空氣阻力影響大 D. 海棉的體積大 【答案】C 【解析】 【詳解】鐵釘與小海棉同時下落,由于小海棉受到的空氣阻力大,鐵釘?shù)募铀俣却笥谛『C薜募铀俣龋鶕?jù)x=at2知,鐵釘先落地。故C正確,ABD錯誤。故選C。 【點睛】同一地點重力加速度是相同的,相同的空氣阻力對重力大的物體影響較小,難度不大,屬于基礎(chǔ)題. 7.自由下落的物體,自起點開始依次下落三段相等位移所用的時間的比是( ) A. 1:3:5 B. 1:4:9 C. D. 【答案】D 【解析】 【詳解】根據(jù)自由落體運動的位移公式h=gt2,有:x=gt12;2x=gt22;3x=gt32,解得t1:t2:t3=1::;故自起點開始依次下落三段相等位移所用時間的比是t1:(t2-t1):(t3-t2)=1:(-1):(-);故選D。 【點睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)自由落體的位移時間關(guān)系公式列式求解,也可以根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動的規(guī)律直接求解. 8.在深為8米的井口某處水滴每隔一定時間落下,當?shù)谖宓蝿傠x開井口時,第一滴水正好落下,那么,這時第2滴水離進底的高度是( ) A. 2m B. 2.5m C. 2.9m D. 3.5m 【答案】D 【解析】 【詳解】根據(jù)h=gt2得,,可知相鄰兩滴水之間的時間間隔,第2滴水下落的時間t′=3△t=,則第2滴水下落的高度h′=gt′2=10m=4.5m,水滴離地的高度h=H-h′=3.5m。故D正確,ABC錯誤。故選D。 【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運動的運動規(guī)律,結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解.此題還可以用相等時間的位移比例關(guān)系求解. 9.從某高處釋放一粒小石子,經(jīng)過1s從同一地點再釋放另一粒小石子,則在它們落地之前,兩粒石子間的距離將 ( ) A. 保持不變 B. 不斷增大 C. 不斷減小 D. 有時增大,有時減小 【答案】B 【解析】 試題分析:由可知兩個石子的間距,所以距離隨時間增大,故選項B正確. 考點:考查自由落體運動規(guī)律的應(yīng)用. 10.自由落體運動在任何兩個相鄰的1s內(nèi),位移的增量為 ( ) A. 1m B. 5m C. 10m D. 不能確定 【答案】C 【解析】 【詳解】根據(jù)△x=gt2=101=10m,知任何兩個相鄰1s內(nèi)的位移增量為10m,故選C。 【點睛】自由落體運動是初速度為零,加速度為g的勻加速直線運動,解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運動的運動學(xué)公式和推論,并能靈活運用. 11.自由下落物體,它下落一半高度所用的時間和全程所用的時間之比是( ) A. 1/2 B. 2 C. D. 【答案】C 【解析】 【詳解】根據(jù)h=gt2得,,位移之比為1:2,則所用時間之比為1:=:2。故選C。 【點睛】自由落體運動做初速度為零,加速度為g的勻加速直線運動,結(jié)合位移時間公式求出兩段過程中的時間之比. 12.球A和球B先后由同一高度自由下落,B比A遲0.5s,g = 10m/s2,A、B均在下落時,以下判斷正確的是( ) A. A相對B作v = 5m/s 向下的自由落體運動 B. B相對A作v = 5m/s 向上的豎直上拋運動 C. B相對A作v = 5m/s 向下的勻速直線運動 D. A相對B作v = 5m/s 向下的勻速直線運動 【答案】D 【解析】 【詳解】根據(jù)△x=g(t+0.5)2?gt2=gt+g,可知A與B之間的距離隨時間均勻增大,A相對B向下做勻速直線運動,B相對A向上做勻速直線運動,速度大小為5m/s。故D正確,ABC錯誤。故選D。 二.實驗題 13.自由落體運動在任何相鄰的1秒內(nèi)位移的增量為_____m,速度的增量為_____m/s. 【答案】 (1). 10; (2). 10; 【解析】 【詳解】根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知:△x=at2 則△x=gt2=1012m=10m △v=gt=101m/s=10m/s 【點睛】解決自由落體運動的題目關(guān)鍵在于明確自由落體中的公式應(yīng)用,一般情況下,研究由落點開始的運動列出的表達式最為簡單;并且最好嘗試一題多解的方法. 14.做自由落體運動的物體在第ns內(nèi)通過的位移比第1s內(nèi)能過的位移多_______m.(g取10m/s2) 【答案】 ; 【解析】 【詳解】第ns內(nèi)通過的位移: ; 第1s內(nèi)能過的位移; 則物體在第ns內(nèi)通過的位移比第1s內(nèi)能過的位移多: 15.一物體從45m高處自由下落,在最后1s通過的高度是______s,最后1s的初速度是______m/s,最后 1s內(nèi)的平均速度是______m/s。 【答案】 (1). 25; (2). 20; (3). 25; 【解析】 根據(jù)公式可得物體下落的總時間為t=3s,所以最后1s通過的高度為總高度與前2s內(nèi)下落的高度差即,最后1s的初速度為前2s末速度故,最后一秒的平均速度為。 16.物體從高處自由下落,通過1.75m高的窗戶所需時間0.1s,物體從窗底落到地面所需時間為0.2s,則物體是從________m處落下的。 【答案】20; 【解析】 設(shè)從開始運動到窗戶上端的時間為t,則運動到下端的時間為t+0.1s,則; △h=g(t+0.1)2?gt2=1.75m 解得:t=1.7s 從開始到落地的總時間為t總=t+0.3s=2s h=gt總2=104m=20m 17.自由下落的物體,最后1s落下的距離恰為全程之半,那么,物體是從_______m高處開始下落。它在最后1s內(nèi)的平均速度為________m/s,下落過程中所用的全部時間為_____s. 【答案】 (1). 58.2; (2). 29.1; (3). 3.41; 【解析】 【詳解】由題意可知:對于下降的全過程有:H=gt2 最后1s之前的高度:h=H=g(t?1)2 代入數(shù)據(jù),解得:t=2+(s)=3.41s 所以總的高度為:H=gt2=10(2+)2m=58.2m 它在最后1s內(nèi)下落的距離為29.1m,根據(jù)可知平均速度為29.1m/s; 【點睛】此題考查自由落體運動的規(guī)律,關(guān)鍵是正確選擇研究過程,即分別對全程和最后1s之前的位移列式即可求得高度和時間. 18.設(shè)宇航員在某行星上從高32m處自由釋放一重物,測得在下落最后1s 內(nèi)所通地的距離為14m,則重物下落的時間是________,該星球表面的重力加速度為_____. 【答案】 (1). 4s; (2). ; 【解析】 試題分析:設(shè)重物下落的時間是t,該星球表面的重力加速度為g, h=32 m,t′=1 s,x′=14 m,h=gt2, h-x′=g(t-t′)2 代入數(shù)據(jù)可得,32=gt2① 18=g(t-1)2② 解得:t=4 s,g=4 m/s2。 考點:勻變速直線運動的規(guī)律 【名師點睛】本題考查了勻變速直線運動的規(guī)律的應(yīng)用,解題的切入口是最后1s內(nèi)的位移,也可以畫出v-t圖象,運用比例關(guān)系求解。 19.空作業(yè)的工人不小心將鐵鉗脫落,從脫落到落地經(jīng)過2秒鐘,請估算高空作業(yè)的工人距地面的高度_________. 【答案】19.6m; 【解析】 【詳解】根據(jù)自由落體運動位移時間公式得:h=gt2=9.822=19.6m 20.物體由屋頂自由下落,經(jīng)過最后2m所用時間是0.15s,則屋頂高度約為 _______. 【答案】10m; 【解析】 【詳解】由題意可知:對于下降的全過程有 H=gT2 最后2m之前的高度 h=H-△h=g(T-△t)2 代入數(shù)據(jù),解之T=s 則屋頂?shù)母叨葹闉?H=gT2≈10m 【點睛】物體做自由落體運動,根據(jù)自由落體運動的規(guī)律分別對全程和2m之前的位移列式即可求得高度. 三.計算題 21.從一定高度的氣球上自由落下的兩個物體,第1個物體下落1s鐘后,第二個物體開始下落,兩物體用長為93.1m的繩連接在一起。問:第二個物體下落多長時間繩被拉緊?(g=9.8m/s2) 【答案】9s 【解析】 自由落體運動的物體間距為93.1m,設(shè)第二個物體所需時間為t,則,計算可得t=8.81s 故答案為:8.81 22.一小球自屋檐自由下落,能過窗口所用的時間Δt = 0.25s,窗高兩米。問窗頂距屋檐多高?小球由屋檐下落到窗頂所用時間是多少?(g = 10m/s2) 【答案】2.28m,0.675s 【解析】 【詳解】設(shè)屋檐距窗頂高為H,水滴下落至窗頂用時為t,則水滴到窗頂過程中:H=gt2 …① 水滴到窗戶底端過程中:H+2=g(t+0.25s)2 …② ①②聯(lián)立解得:t=0.675s;H=2.28m 23.如圖所示,在距地面不等高處有兩點A和B,它們之間的高度差為b。A、B處各有一小球,A處小球Ⅰ自由下落一段距離a后,B處小球Ⅱ開始自由下落,結(jié)果兩小球同時落地,求球Ⅰ和球Ⅱ下落時間之比。 【答案】 【解析】 【詳解】設(shè)A距地面的高度為H,根據(jù)h=gt2可知,A下落到地面的時間t=, A下落a所需時間t′= 則B下落的時間t″=t-t′,則H-b=gt″2 聯(lián)立解得, 球Ⅰ和和球Ⅱ下落時間之比為 【點睛】本題主要考查了自由落體運動的位移時間公式,明確AB同時落地,找出AB的時間關(guān)系即可求得- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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