高一物理能力提升6伽利略對自由落體運動的研究

能力提升1．A物體重量是B物體重量的兩倍，A從H，B從2H高度同時開始自由下落(不計空氣阻力，下落時間大于1s)()A．落地前同一時刻B比A的速度大B．1s末A、B速度相等C．兩物體落地時速度相同D．下落1m所需時間相同答案：BD解析：A、B兩物體都做自由落體運動，運動規(guī)律相同，與重量無關(guān)所以下落相同時間速度相等，下落相同位移所需時間相同，B、D正確。2．(遼寧省五校11～12學(xué)年高一上學(xué)期期中)甲、乙兩物體從地面上同一地點做豎直上拋運動，已知甲物體質(zhì)量是乙物體質(zhì)量的2倍，而甲初速度是乙初速度的一半，下列說法正確的是()A．甲上升時間是乙上升時間的eq\f(1,2)倍B．甲上升的最大高度是乙上升的最大高度的eq\f(1,2)倍C．甲下落的時間等于乙下落的時間D．甲的加速度是乙的加速度的2倍答案：A解析：兩物體的加速度相同，D錯，由t＝eq\f(v0,g)知A對C錯，由H＝eq\f(v\o\al(2,0),2g)，知B錯。3．有一直升機(jī)停在200m高的空中靜止不動，有一乘客從窗口每隔1s由靜止釋放一個鋼球，則關(guān)于鋼球在空中的排列情況，下列說法正確的是()A．相鄰鋼球間距離相等B．越靠近地面，相鄰鋼球間的距離越大C．在落地前，早釋放的鋼球速度總是比晚釋放的鋼球速度大D．早釋放的鋼球落地時的速度大答案：BC解析：由v∝t知，下落時間越長速度越大；由x∝t2知，下落的時間越長，下落的高度越大，又因為物體的運動速度越大，相等時間內(nèi)發(fā)生的位移越大，所以越靠近地面，鋼球間距離越大；又因為鋼球從同樣高度釋放，雖然釋放順序不同，落地先后不同，但在空中運動的時間相等，故落地時的速度也相同。B、C正確。4．(重慶一中11～12學(xué)年高一上學(xué)期檢測)伽利略在《兩種新科學(xué)的對話》一書中，討論了自由落體運動和物體沿斜面運動的問題，提出了這樣的猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動，同時他還運用實驗驗證了其猜想。物理興趣小組依據(jù)伽利略描述的實驗方案，設(shè)計了如圖所示的裝置，探究物體沿斜面下滑是否是勻變速直線運動。(1)實驗時，讓滑塊從某一高度由靜止沿斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中；當(dāng)滑塊碰到擋板的同時關(guān)閉閥門(整個過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的)。改變滑塊起始位置的高度，重復(fù)以上操作。該實驗探究方案是利用量筒中收集的水量來測量________的。(2)下表是該小組測得的有關(guān)數(shù)據(jù)，其中S為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，V為相應(yīng)過程量筒收集到的水量。分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)________，可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運動的結(jié)論。次數(shù)1234567s/mV/mL908472625240eq\f(s,V2)×10－4(3)本實驗誤差的主要來源有：水從水箱中流出不夠穩(wěn)定，還可能來源于________等。(只寫出一種即可)答案：(1)時間(2)s/V2在誤差范圍內(nèi)是一個常數(shù)(3)距離測量不準(zhǔn)確，滑塊開始下滑和開始流水不同步等5．(杭州市11～12學(xué)年高一上學(xué)期七校期中)2011年7月2日下午1點半，在杭州濱江區(qū)的聞濤社區(qū)中，一個2歲女童突然從10樓墜落，在樓下的吳菊萍奮不顧身地沖過去接住了孩子，從而挽救了“妞妞”的生命。她的事跡感動了億萬國人。吳菊萍被譽為“最美媽媽”。假設(shè)妞妞從離地h1＝31.5m高的陽臺由靜止掉下，下落過程中空氣阻力不計。在妞妞開始掉下時，吳菊萍立刻由靜止沖向妞妞下落處的正下方樓下，準(zhǔn)備接住妞妞。為確保能穩(wěn)妥安全接住妞妞，她一方面要盡力節(jié)約時間，但又必須保證接住妞妞時沒有水平方向的速度。于是吳菊萍先做勻加速運動后立即做勻減速運動，奔跑水平距離s＝9.8m到達(dá)樓下，到樓下時吳菊萍的速度剛好減為零，同時她張開雙臂，在距地面高度為h2＝1.5m處接住妞妞，豎直向下緩沖到地面時速度恰好為零，緩沖過程可看做勻減速運動。(g＝10m/s2，eq\r(6)＝求：(1)從開始下落起經(jīng)過多長時間妞妞被接??？接住時妞妞的速度大小；(2)緩沖過程中妞妞的加速度大?。?3)吳菊萍跑到樓的正下方過程中最大速度的大小。答案：(1)24.5m/s(2)200m/s2(3)8m/s解析：(1)妞妞下落過程做自由落體運動，由運動學(xué)公式得：h1－h(huán)2＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,0)下落時間為：t0＝eq\r(\f(2h1－h(huán)2,g))＝eq\r(6)s＝速度大小為：v0＝gt0＝24.5m/s(2)設(shè)緩沖過程中的加速度大小為a,由運動學(xué)公式得：a＝eq\f(v\o\al(2,0),2h2)＝200m/s2(3)設(shè)奔跑過