版物理新教材人教練習(xí)自由落體運(yùn)動word版含解析

自由落體運(yùn)動題組一自由落體運(yùn)動和自由落體加速度1．[2019·衡水中學(xué)期中](多選)關(guān)于自由落體運(yùn)動，下列說法中正確的是()A．只在重力作用下的豎直向下的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動B．自由落體運(yùn)動，在任意相等的時間內(nèi)速度變化量相等C．某段時間的中間時刻的速度等于初速度與末速度和的一半D．從靜止開始的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動是自由落體運(yùn)動解析：只在重力作用下由靜止開始的豎直向下的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，選項(xiàng)A、D錯誤；自由落體運(yùn)動的加速度恒定為g，則根據(jù)Δv＝gt可知，在任意相等的時間內(nèi)速度變化量相等，選項(xiàng)B正確；因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動，則某段時間的中間時刻的速度等于初速度與末速度和的一半，選項(xiàng)C正確．答案：BC2．[2019·蘇州高一月考](多選)關(guān)于自由落體運(yùn)動的加速度g，下列說法正確的是()A．同一地點(diǎn)輕重不同的物體的g值一樣大B．北京地面的g值比上海地面的g值略大C．g值在赤道處大于在南北兩極處D．g值在地面任何地方都一樣解析：做自由落體運(yùn)動的加速度為g，不管輕重如何，在同一地點(diǎn)，g值相等，故A正確．隨著緯度的升高，重力加速度增大，則北京地面的g值比上海地面的g值略大，赤道處的重力加速度小于兩極處重力加速度，故B正確，C、D錯誤．故選A、B.答案：AB3．(多選)下列對物體做自由落體運(yùn)動的說法中正確的是()A．物體自由下落時，速度為0，加速度也為0B．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，速度的變化率是個恒量解析：做自由落體運(yùn)動的物體，加速度不變，速度增大，而速度的變化率為加速度，是恒量，故選項(xiàng)B、D正確．答案：BD4．某同學(xué)使用打點(diǎn)計(jì)時器測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?1)請完成以下主要實(shí)驗(yàn)步驟：按圖(a)安裝實(shí)驗(yàn)器材并連接電源；豎直提起系有重物的紙帶，使重物________(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)計(jì)時器下端；________，________，使重物自由下落；關(guān)閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)．(2)圖(b)和(c)是實(shí)驗(yàn)獲得的兩條紙帶，應(yīng)選取________(填“(b)”或“(c)”)來計(jì)算重力加速度．在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，得到的結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，主要原因是空氣阻力和________________________________________________________________________．解析：(1)為使紙帶上打出的點(diǎn)較多，應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時器的下端，并先接通電源，后釋放紙帶，使重物自由下落．(2)由于重物下落過程做勻加速運(yùn)動，因此打出的紙帶上的點(diǎn)跡間隔應(yīng)逐漸增大，故應(yīng)選用題圖(b)中的紙帶．在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的情況下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋饕蚴强諝庾枇图垘c打點(diǎn)計(jì)時器間的摩擦．答案：(1)靠近先接通電源再釋放紙帶(2)(b)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器間的摩擦題組二自由落體運(yùn)動的規(guī)律5．下圖是某研究者在地面上拍攝的小球做自由落體運(yùn)動的頻閃照片．假設(shè)在月球上使用相同的設(shè)備，并保持頻閃光源閃光的時間間隔不變，拍攝小球在月球表面做自由落體運(yùn)動的頻閃照片，可能是圖中的()解析：由h＝eq\f(1,2)gt2知g越小，相同的頻閃時間內(nèi)h越小，C正確．答案：C6．[2019·漢中高一檢測](多選)圖中可以表示物體做自由落體運(yùn)動的是()解析：自由落體運(yùn)動的速度公式為v＝gt，可知t＝0時v＝0，且v與t成正比，故A錯誤、B正確．自由落體運(yùn)動的加速度恒為g，故C正確．由自由落體運(yùn)動的位移公式x＝eq\f(1,2)gt2可知，x與t2成正比關(guān)系，故D錯誤．答案：BC7.如圖所示，質(zhì)量不同的兩個小球從同一高度同時做自由落體運(yùn)動，則()A．質(zhì)量大的下落得快B．質(zhì)量小的下落得快C．兩球下落的時間相同D．兩球下落的加速度不同解析：兩小球都做自由落體運(yùn)動，加速度都為重力加速度g，因此兩小球下落的快慢相同，選項(xiàng)A、B、D錯誤；根據(jù)自由落體運(yùn)動的公式h＝eq\f(1,2)gt2可知t＝eq\r(\f(2h,g))，故兩個物體同時落地，故C正確．答案：C8．[2019·衡水中學(xué)周考]甲物體比乙物體所受的重力大5倍，甲從H高處自由下落，乙從2H高處同時自由下落，在甲、乙落地前，下面說法正確的是()A．下落過程中甲的加速度比乙的加速度大B．甲、乙各自下落1m時它們的速度相同C．兩物體下落過程中的同一時刻，甲的速率一定比乙的速率大D．在下落過程中兩物體之間的距離越來越大解析：A.自由落體運(yùn)動的加速度為重力加速度，相等，故A錯誤；B.根據(jù)v＝eq\r(2gh)可知，下落1m時，速度大小相等，故B正確；C.根據(jù)v＝gt可知兩物體下落過程中的同一時刻，甲的速率與乙的速率相等，故C錯誤；D.它兩物體的運(yùn)動情況相同，所以在下落過程中兩物體之間的距離不變．故D錯誤．答案：B9．[2019·衡中期中]一條懸鏈長5.6m，從懸點(diǎn)處斷開，使其自由下落，不計(jì)空氣阻力．則整條懸鏈通過懸點(diǎn)正下方12.8m處的一點(diǎn)所需的時間是(g取10m/s2)()A．sB．sC．sD．s解析：設(shè)懸鏈的長度為L，從懸點(diǎn)至懸點(diǎn)正下方12.8m處的一點(diǎn)的高度為h，經(jīng)t1懸鏈的下端經(jīng)過該點(diǎn)，則h－L＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，代入數(shù)據(jù)解得：t1＝s，經(jīng)t2懸鏈的上端經(jīng)過該點(diǎn)，則有：h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)，代入數(shù)據(jù)解得：t2＝s，則經(jīng)歷的時間為：Δt＝t2－t1＝s，故B正確，A、C、D錯誤．答案：B10.如圖所示，某同學(xué)測出一棵蘋果樹樹干部分的高度為1.6m，一個蘋果從樹冠頂端的樹梢上由于受到擾動而自由下落，該同學(xué)測出蘋果經(jīng)過樹干所用的時間為s，重力加速度g取10m/s2，則：(1)蘋果樹樹冠部分的高度為多少？(2)蘋果落地時的速度為多大？解析：(1)設(shè)樹冠部分的高度為h1，樹干部分的高度為h2，蘋果從樹冠頂端下落到樹干頂端時的速度為v0，則h2＝v0t＋eq\f(1,2)gt2得：v0＝7m/s又：veq\o\al(2,0)＝2gh1，解得h1＝2.45m(2)設(shè)蘋果落地的速度為v1，則v1＝v0＋gt，解得v1＝9m/s答案：(1)2.45m(2)9m/s[素養(yǎng)提升練]11．(多選)為了測出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由下落至地面(不計(jì)空氣阻力，重力加速度為已知)，測出下列哪個物理量就可以計(jì)算出樓房的高度()A．石塊下落到地面的總時間B．石塊落地前瞬間的速度C．石塊下落第1s內(nèi)的位移D．石塊通過最后1m位移所用的時間解析：由公式h＝eq\f(1,2)gt2可知，選項(xiàng)A正確；根據(jù)v2＝2gh可知，選項(xiàng)B正確；根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2可知，只測出第1s內(nèi)的位移，不能計(jì)算出總高度，選項(xiàng)C錯誤；根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2和h－1m＝eq\f(1,2)g(t－t′)2可知，選項(xiàng)D正確．答案：ABD12．利用水滴下落可以測出重力加速度g，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一個盤子，調(diào)整盤子的高度，使一滴水滴碰到盤子時，恰好有另一滴水滴從水龍頭處開始下落，而空中還有一個正在下落的水滴，測得水龍頭到盤子間的距離為h，再用停表測時間，從第一滴水滴離開水龍頭開始計(jì)時，到第n滴水滴落到盤中，共用時間為t，第一滴水滴落到盤中時，第二滴水滴離開水龍頭的距離為________，測得的重力加速度為________．解析：由于水龍頭滴水的時間間隔是恒定的，因此，題中所提到的某一時刻恰好滴到盤中的水滴和正在空中下落的水滴，可以看做是同一滴水滴離開水龍頭做自由落體運(yùn)動，經(jīng)兩個相等的時間間隔而分別運(yùn)動到空中某點(diǎn)處和盤子處，設(shè)第一滴水滴落到盤中時，第二滴水滴距水龍頭距離為h1，距盤子距離為h2，則h1：h2＝1：3，h1＋h2＝h，故h1＝eq\f(1,4)h，由題意可知，每相鄰兩滴水滴下落的時間間隔為eq\f(t,n＋1)，所以有eq\f(1,4)h＝eq\f(1,2)geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(t,n＋1)))2，即g＝eq\f(n＋12,2t2)h.答案：eq\f(h,4)eq\f(n＋12h,2t2)13．如圖甲、乙是某研究性學(xué)習(xí)小組自己組裝的用DIS實(shí)驗(yàn)裝置來測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭的兩套實(shí)驗(yàn)方案(與數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)的連接均未畫出)．(1)補(bǔ)齊甲方案操作步驟：①如圖安裝好器材，啟動DIS，進(jìn)入“用DIS測加速度的界面”．②開啟發(fā)射器電源，由靜止釋放發(fā)射器，獲得發(fā)射器自由下落的v-t圖像．③在圖像上選取兩點(diǎn)A、B，記錄vA、vB和兩點(diǎn)之間時間間隔Δt，求出該次實(shí)驗(yàn)g值．④________________________________________________________________________.(2)為了減小該實(shí)驗(yàn)的誤差，選取A、B兩點(diǎn)時應(yīng)注意的是：________.(3)乙方案中已測量的物理量有：球直徑d、球通過光電門1和2的時間Δt1、Δt2，還需測出的一個物理量是________，并寫出g值的表達(dá)式________．(4)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，安裝乙方案中兩光電門時應(yīng)注意：_______________________________________________.解析：(1)根據(jù)v-t圖像的斜率物理意義求得加速度，k＝g.④為減小實(shí)驗(yàn)誤差，要多測量幾次得出g的平均值．(2)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差要：A、B兩點(diǎn)在v-t圖線的同一直線上，且相距較遠(yuǎn)．(3)應(yīng)用公式：veq\o\al(2,B)－veq\o\al(2,A)＝2gh，則還要測量兩光電門之間的高度差h，則有eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt2)))2－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt1)))2＝2gh得g＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt1)))2,2h).(4)安裝乙方案中兩光電門時應(yīng)注意：兩光電門的中門在同一豎直線上，且相距較遠(yuǎn)．答案：見解析14．甲物體從陽臺自由下落，已知物體在下落過程中最后2s的位移是60m．求(取g＝10m/s2)(1)陽臺離地面的高度；(2)最后1s的平均速度大??；(3)若甲釋放2s后，乙也從陽臺釋放，要甲、乙同時落地，需給乙多大的向下的初速度．解析：(1)設(shè)運(yùn)動的總時間為t，則：最后2s內(nèi)的位移為：h＝eq\f(1,2)gt2－eq\f(1,2)g(t－2)2＝60m，計(jì)算得出：t＝4s，所以總高度：H＝eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)×10×16m＝80m.(2)最后1s的位移x＝