2023-2024學(xué)年高中物理人教版2019課后習(xí)題第2章4-自由落體運(yùn)動(dòng)

4.自由落體運(yùn)動(dòng)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.在同一高度的一個(gè)蘋果和一片樹葉同時(shí)從靜止開始下落,蘋果先著地,下列說法正確的是()A.蘋果和樹葉做的都是自由落體運(yùn)動(dòng)B.因?yàn)樘O果比樹葉更重,所以蘋果先著地C.蘋果的運(yùn)動(dòng)可看成自由落體運(yùn)動(dòng),樹葉的運(yùn)動(dòng)不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)D.假如地球上沒有空氣,則也是蘋果先落地,樹葉后落地2.(多選)伽利略對自由落體運(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,如圖可大致表示其實(shí)驗(yàn)和思維的過程,對這一過程的分析,下列說法正確的是()A.其中的甲、乙、丙圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論B.其中的丁圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,甲、乙、丙圖是經(jīng)過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,使時(shí)間更容易測量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3.(2022江蘇合格考試)小球由靜止開始自由下落,不計(jì)空氣阻力,落地速度為30m/s,g取10m/s2,則()A.下落的高度是30m B.下落的高度是90mC.下落的時(shí)間是3s D.下落的時(shí)間是6s4.某人從井口由靜止釋放一顆小石子,不計(jì)空氣阻力,為表示小石子落水前的運(yùn)動(dòng),下列四幅圖像可能正確的是()5.跳水運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí),從10m跳臺(tái)雙腳朝下由靜止自由落下,某同學(xué)利用連續(xù)拍攝了多張照片。選取其中兩張照片,根據(jù)比例運(yùn)算可知,運(yùn)動(dòng)員雙腳離水面的實(shí)際高度分別約為8.2m和5.0m。由此估算拍攝這兩張照片的時(shí)間間隔為()A.2×102s B.2×101sC.4×102s D.4×101s6.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置來研究自由落體運(yùn)動(dòng)是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。圖乙是實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄自由落體運(yùn)動(dòng)的軌跡時(shí),得到的一條紙帶,紙帶上的點(diǎn)是從放手開始打下的連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn),兩點(diǎn)之間的距離s1=9.6mm,s2=13.4mm,s3=17.3mm,s4=21.1mm。電源頻率為50Hz。(1)下列說法正確的是。

A.電火花計(jì)時(shí)器用的是220V交變電源B.實(shí)驗(yàn)中使用停表測量時(shí)間C.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先由靜止釋放紙帶,然后趕緊接通電源D.求出的加速度一般比9.8m/s2小,是因?yàn)榧垘Ш椭劐N受到阻力(2)通過對紙帶的分析,你認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)是(選填“勻速”或“變速”)運(yùn)動(dòng)。

(3)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),求出加速度大小a=m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)

7.如圖所示,A、B兩物體(可視為質(zhì)點(diǎn))用一根長L=2.8m的輕繩相連,開始時(shí)A物體與井口平齊,B物體自然下垂。然后由靜止釋放兩物體,兩物體先后落入水中,測得兩物體先后落入水中的時(shí)間差Δt=0.2s,g取10m/s2。計(jì)算水面到井口的距離h。關(guān)鍵能力提升練8.(2021四川樂山高一期末)下圖是一張?jiān)谡婵諏?shí)驗(yàn)室里拍攝的羽毛與蘋果同時(shí)下落的局部頻閃照片。已知頻閃照相機(jī)的頻閃周期為T。下列說法正確的是()A.x1、x2、x3一定滿足x1∶x2∶x3=1∶3∶5B.羽毛下落到B點(diǎn)的速度大小為xC.蘋果在C點(diǎn)的速度大小為2gTD.羽毛下落的加速度大小為x9.(2021江蘇常熟期中)為了能夠方便測出人的反應(yīng)時(shí)間,某研究小組制作了“反應(yīng)時(shí)間測量尺”。甲同學(xué)捏住測量尺上端使其保持豎直,零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見甲釋放測量尺時(shí),立即用手指捏住,根據(jù)乙同學(xué)手指所在測量尺的位置,直接讀出反應(yīng)時(shí)間。下列“反應(yīng)時(shí)間測量尺”的標(biāo)度最合理的是()A.a B.b C.c D.d10.小明從某磚墻前一定高處由靜止釋放一個(gè)石子,讓其自由落下,拍攝到石子下落過程中的一張照片如圖所示。由于石子的運(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6.0cm,照相機(jī)本次拍照曝光時(shí)間為1.5×102s,由此估算出位置A距石子下落起始位置的距離約為()A.4.5m B.3.2mC.2.5m D.1.6m11.(2021湖北天門高一期末)某同學(xué)在研究落體運(yùn)動(dòng)時(shí),用三根等長的輕質(zhì)細(xì)線系住小球A、圓環(huán)B,將小球A置于空中,細(xì)線拉直時(shí),圓環(huán)B恰好水平,此時(shí)球A到環(huán)面的距離為1.8m。先控制圓環(huán)不動(dòng),讓A從靜止開始自由下落,當(dāng)A球穿越圓環(huán)B時(shí),圓環(huán)B立即被釋放并開始自由下落,空氣阻力可忽略,重力加速度g取10m/s2,下列說法正確的是()A.從小球A開始下落至穿越圓環(huán)B,歷時(shí)0.36sB.小球A穿越圓環(huán)B時(shí)的速度大小為32m/sC.從圓環(huán)B開始下落至細(xì)線再次拉直,歷時(shí)0.3sD.從圓環(huán)B開始下落至細(xì)線再次拉直,歷時(shí)0.6s4.自由落體運(yùn)動(dòng)1.C蘋果和樹葉都受重力和空氣阻力,但空氣阻力相對蘋果的重力來說很小,可以忽略不計(jì),故蘋果的運(yùn)動(dòng)可以看成自由落體運(yùn)動(dòng),而樹葉的運(yùn)動(dòng)不能看成自由落體運(yùn)動(dòng),故A、B錯(cuò)誤,C正確;假如地球上沒有空氣,蘋果和樹葉都只受重力,都做自由落體運(yùn)動(dòng),同時(shí)落地,故D錯(cuò)誤。2.AC甲、乙、丙均是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;伽利略的時(shí)代無法直接測定瞬時(shí)速度,就無法驗(yàn)證v與t成正比,伽利略通過數(shù)學(xué)運(yùn)算得到,若物體初速度為零,且速度隨時(shí)間均勻變化,即v正比于t,那么它通過的位移與所用時(shí)間的二次方成正比,只要測出物體通過不同位移所用的時(shí)間就可以驗(yàn)證這個(gè)物體的速度是否隨時(shí)間均勻變化。由于伽利略時(shí)代靠滴水計(jì)時(shí),不能測量自由落體所用的時(shí)間,伽利略讓銅球沿阻力很小的斜面滾下,由于沿斜面下滑時(shí)加速度減小,所用時(shí)間長得多,所以容易測量。這個(gè)方法叫“沖淡”重力,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。3.C小球做自由落體運(yùn)動(dòng),則下降的高度h=v22g=3022×10m=45m,故A、B錯(cuò)誤;下落的時(shí)間t=vg4.D小石子做自由落體運(yùn)動(dòng),是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),其速度圖像為過原點(diǎn)的傾斜直線,選項(xiàng)D正確。5.D運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng),設(shè)下落到距水面為8.2m時(shí)所需時(shí)間為t,則Hh=12gt2,設(shè)下落到距水面為5.0m時(shí),下落的時(shí)間為t+T,則Hh'=12g(t+T)2,聯(lián)立解得T=4×101s,故選6.解析(1)電火花計(jì)時(shí)器使用的是220V的交變電源,故A正確;實(shí)驗(yàn)中是通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)的,故B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先接通電源,后釋放紙帶,故C錯(cuò)誤;求出的加速度一般比9.8m/s2小,是因?yàn)榧垘Ш椭劐N受到阻力,故D正確。(2)對紙帶分析可知,相同時(shí)間內(nèi)物體下落的位移越來越大,故物體做變速運(yùn)動(dòng)。(3)由逐差法可知,加速度大小為a=(s3+s4)-(s1+s答案(1)AD(2)變速(3)9.67.解析A、B兩物體均做自由落體運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí),對于A物體h=12gt2,對于B物體hL=12g(tΔt)2,解得h=11.25答案11.25m8.D只有初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),從開始計(jì)時(shí)起,連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之比為x1∶x2∶x3=1∶3∶5,A點(diǎn)不一定是起點(diǎn),A錯(cuò)誤;羽毛下落到B點(diǎn)的速度大小為v=x1+x22T,B錯(cuò)誤;如果A點(diǎn)是起點(diǎn),蘋果在C點(diǎn)的速度大小為2gT,題目無此條件,C錯(cuò)誤9.B測量尺做自由落體運(yùn)動(dòng),在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶7∶…,由此可知,圖b是正確的,故選B。10.B由題圖可以看出,在曝光的時(shí)