人教版必修1 2.56自由落體運(yùn)動(dòng) 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 作業(yè).docx

課時(shí)訓(xùn)練10自由落體運(yùn)動(dòng)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究題組一自由落體運(yùn)動(dòng)1.(多選)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()a.物體豎直向下的運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)b.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)c.物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)d.當(dāng)空氣阻力的作用比較小、可以忽略不計(jì)時(shí),將物體自由釋放的運(yùn)動(dòng)叫自由落體運(yùn)動(dòng)解析:自由落體運(yùn)動(dòng)是物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),它是一種初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),如果空氣阻力的作用比較小,可以忽略不計(jì),物體的下落也可以看作自由落體運(yùn)動(dòng),所以選項(xiàng)b、c、d正確,選項(xiàng)a不正確。答案:bcd2.下列哪一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng)()a.樹(shù)葉的自由下落過(guò)程b.運(yùn)動(dòng)員推出的鉛球的運(yùn)動(dòng)c.從桌面滑落的鋼筆的運(yùn)動(dòng)d.石子從水面自由落到水底的運(yùn)動(dòng)解析:樹(shù)葉受空氣阻力較大,石子受水的阻力較大,故都不能視為自由落體運(yùn)動(dòng),因此選項(xiàng)a、d錯(cuò);運(yùn)動(dòng)員推出的鉛球具有初速度,且做曲線運(yùn)動(dòng),因此也不是自由落體運(yùn)動(dòng),因此選項(xiàng)b錯(cuò);鋼筆滑落,初速度很小,可忽略不計(jì),并且其重力遠(yuǎn)大于空氣阻力,因此滑落的鋼筆的運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)c對(duì)。答案:c題組二自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律3.一枚鐵釘和一團(tuán)棉花同時(shí)從同一高處下落,總是鐵釘先落地,這是因?yàn)?)a.鐵釘比棉花團(tuán)重b.棉花團(tuán)受到的空氣阻力不能忽略c.鐵釘不受空氣阻力d.鐵釘?shù)闹亓铀俣缺让藁▓F(tuán)的大解析:鐵釘所受阻力相對(duì)于其重力可忽略,下落加速度大;棉花團(tuán)所受阻力相對(duì)于重力不能忽略,所以總是鐵釘先落地。故選項(xiàng)b正確。答案:b4.(多選)關(guān)于重力加速度的下列說(shuō)法中,正確的是()a.重力加速度g是標(biāo)量,只有大小,沒(méi)有方向,通常計(jì)算中g(shù)取9.8 m/s2b.在地球上不同的地方,g的大小不同,但它們相差不是很大c.在地球上同一地點(diǎn),一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同d.在地球上的同一地方,離地面高度越大,重力加速度g越小解析:解題的關(guān)鍵是知道自由落體加速度的大小和方向均與物體所處的地球表面的位置有關(guān)。重力加速度是矢量,方向豎直向下,與重力的方向相同。在地球表面,不同的地方,g的大小略有不同,但都在9.8 m/s2左右,所以選項(xiàng)a不正確,選項(xiàng)b正確。在地球表面同一地點(diǎn),g的值都相同,但隨著高度的增大,g的值逐漸減小,所以選項(xiàng)c、d正確。答案:bcd5.從離地面500 m的空中自由落下一個(gè)小球,g取10 m/s2,求小球:(1)落到地面經(jīng)過(guò)的時(shí)間;(2)自開(kāi)始下落計(jì)時(shí),在第1 s內(nèi)的位移、最后1 s內(nèi)的位移。解析:由x=500 m和自由落體加速度,根據(jù)位移公式可直接算出落地時(shí)間,根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,可算出第1 s內(nèi)的位移。最后1 s內(nèi)的位移是下落總位移和前(n-1) s下落位移之差。(1)由x=gt2,得落地時(shí)間:t= s=10 s(2)第1 s內(nèi)的位移:x1=1012 m=5 m因?yàn)閺拈_(kāi)始運(yùn)動(dòng)起前9 s內(nèi)的位移為x9=1092 m=405 m所以最后1 s內(nèi)的位移為x=x-x9=500 m-405 m=95 m。答案:(1)10 s(2)5 m95 m題組三伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究6.(多選)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合,如圖所示,可大致表示其實(shí)驗(yàn)和思維的過(guò)程,對(duì)這一過(guò)程的分析,下列說(shuō)法正確的是()a.其中甲圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,丁圖是經(jīng)過(guò)合理的外推得到的結(jié)論b.其中丁圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,甲圖是經(jīng)過(guò)合理的外推得到的結(jié)論c.運(yùn)用甲圖的實(shí)驗(yàn),可“沖淡”重力的作用,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯d.運(yùn)用丁圖的實(shí)驗(yàn),可“放大”重力的作用,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯解析:根據(jù)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究過(guò)程可知,甲圖是實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,然后將斜面傾角進(jìn)行加大,再進(jìn)行合理的外推,外推到傾角是90時(shí)的情況,故丁圖是經(jīng)過(guò)合理外推得到的結(jié)論;運(yùn)用甲圖的實(shí)驗(yàn),可“沖淡”重力的作用,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,故選項(xiàng)a、c正確,b、d錯(cuò)誤。答案:ac題組四測(cè)定自由落體加速度7.如圖所示為小球自由下落過(guò)程中,用頻閃照相獲得的照片的一部分,計(jì)數(shù)點(diǎn) 12的間隔為7.65 cm,23的間隔為8.73 cm,每次閃光的時(shí)間間隔為 s,小球運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)的瞬時(shí)速度為,小球下落的重力加速度為。解析:根據(jù)小球做的是自由落體運(yùn)動(dòng),遵循勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。有x=gt2,x=x23-x12=8.73 cm-7.65 cm=1.08 cm=1.0810-2 mt= s,所以g=9.72 m/s2又有v2=2.46 m/s。答案:2.46 m/s9.72 m/s2(建議用時(shí):30分鐘)1.在物理學(xué)的發(fā)展歷程中,下面的哪位科學(xué)家首先建立了平均速度、瞬時(shí)速度和加速度等概念用來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng),并首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、猜想和假設(shè)的科學(xué)方法,把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來(lái),從而有力地推進(jìn)了人類科學(xué)的發(fā)展()a.伽利略b.亞里士多德c.牛頓d.愛(ài)因斯坦解析:伽利略通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和速度均勻變化的猜想與假設(shè),推動(dòng)了人類科學(xué)的發(fā)展,故選項(xiàng)a正確。答案:a2.一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,下落速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示,其中正確的是()解析:根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律v=gt可知,下落速度v與時(shí)間t成正比,故選項(xiàng)d正確。答案:d3.一石塊從高度為h處自由下落,當(dāng)速度達(dá)到落地速度的一半時(shí),它的下落距離等于()a.b.c.d.解析:設(shè)當(dāng)速度達(dá)到落地速度的一半時(shí),石塊的下落距離等于h,由自由落體運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系式v2=2gx,可得v2=2gh,=2gh,將以上兩式相除,解得h=。故正確答案為b。答案:b4.一同學(xué)從5樓的窗口處,兩只手一高一低同時(shí)釋放兩個(gè)鐵球,忽略空氣的影響,則兩球在落地前的運(yùn)動(dòng)情況,下列敘述正確的是()a.下落過(guò)程中兩球間的距離逐漸增大b.下落過(guò)程中兩球間的距離保持不變c.下落過(guò)程中兩球間的距離逐漸減小d.兩球落地時(shí)的速度相等解析:同時(shí)釋放的兩個(gè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)情況完全一樣,它們之間的高度差在落地前就是釋放時(shí)的距離。答案:b5.(多選)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()a.它是豎直向下、v0=0、a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)b.在開(kāi)始連續(xù)的三個(gè)1 s內(nèi)通過(guò)的位移之比是135c.在開(kāi)始連續(xù)的三個(gè)1 s末的速度大小之比是123d.從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所經(jīng)歷的時(shí)間之比為123解析:自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以滿足初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,則選項(xiàng)a、b、c正確。當(dāng)h1=4.9 m,h2=9.8 m,h3=14.7 m時(shí),h1h2h3=123,因?yàn)閠=,所以t1t2t3=1,選項(xiàng)d錯(cuò)誤。答案:abc6.一物體做自由落體運(yùn)動(dòng),從下落開(kāi)始計(jì)時(shí),重力加速度g取10 m/s2,則物體在第5 s內(nèi)的位移為()a.10 mb.125 mc.45 md.80 m解析:物體在第5 s內(nèi)的位移x=10(52-42)m=45 m,選項(xiàng)c正確。答案:c7.(多選)如圖所示,小球從豎直磚墻某位置靜止釋放,用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光,得到了圖中1、2、3、4、5所示小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每次曝光的位置,連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為t,每塊磚的厚度為d。根據(jù)圖中的信息,下列判斷正確的是()a.位置“1”是小球釋放的初始位置b.小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)c.小球下落的加速度為d.小球在位置“3”的速度為解析:由題圖可以知道每?jī)蓚€(gè)相鄰的點(diǎn)之間的距離差是一樣的,由x=at2可知,a=,所以選項(xiàng)b、c正確;點(diǎn)3的瞬時(shí)速度的大小為2、4之間的平均速度的大小,所以v3=,選項(xiàng)d正確;由于v3=v1+a2t,故v1=v3-2at=-2t=,故選項(xiàng)a錯(cuò)誤。答案:bcd8.某科技館有一個(gè)展品,該展品放在較暗處,有一個(gè)不斷均勻滴水的水龍頭(剛滴出的水滴速度為零),在平行光源的照射下,只要耐心地、緩慢地調(diào)節(jié)水滴下落的時(shí)間間隔,在適當(dāng)?shù)那闆r下參觀者可以觀察到一種奇特的現(xiàn)象:水滴好像都靜止在各自的位置不動(dòng)(如圖中的a、b、c、d所示,刻度尺上的單位是cm)。g取10 m/s2,要想出現(xiàn)這一現(xiàn)象,所用光源應(yīng)滿足的條件是()a.持續(xù)發(fā)光的光源b.間歇發(fā)光,間隔時(shí)間為1.6 sc.間歇發(fā)光,間隔時(shí)間為0.14 sd.間歇發(fā)光,間隔時(shí)間為0.2 s解析:水龍頭滴下的每一滴水都可以看作是做自由落體運(yùn)動(dòng),a、b、c、d相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔相等,設(shè)為t根據(jù)hcd-hbc=gt2,t=0.14 s只要發(fā)光的時(shí)間間隔是t的整數(shù)倍,就可以看到上述現(xiàn)象,選項(xiàng)c正確。答案:c9.一個(gè)物體從45 m高的地方自由下落,到達(dá)地面時(shí)的速度是多大?下落最后1 s內(nèi)的位移是多大?(g取10 m/s2)解析:由v2=2gh得物體到達(dá)地面時(shí)的速度v= m/s=30 m/s物體下落最后1 s內(nèi)的位移可看作物體只在重力作用下,由地面以30 m/s速度豎直向上運(yùn)動(dòng)1 s后的位移。h=vt-gt2=301 m-1012 m=25 m。答案:30 m/s25 m10.a、b兩球先后從空中同一點(diǎn)釋放做自由落體運(yùn)動(dòng),釋放兩球的時(shí)間間隔為t=1 s,在某時(shí)刻a、b兩球相距s=15