【中學(xué)教材全解】2020年秋高中物理(人教版)必修一配套練習(xí)：第2章-第5節(jié)-自由落體運(yùn)動(dòng)

第5節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)題組1自由落體運(yùn)動(dòng)(時(shí)間：3分鐘分值：8分)1.［4分］(多選)下列說法正確的是()A.跳傘運(yùn)動(dòng)員豎直向下的降落運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0，只在重力作用下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.物體只在重力作用下的下落運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)空氣阻力與重力相比可以忽視時(shí)，物體從靜止下落的運(yùn)動(dòng)可視為自由落體運(yùn)動(dòng)2.［4分］(多選)下列對物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是()A.物體自由下落時(shí)，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(shí)增大D.物體下落過程中，速度的變化率是個(gè)恒量題組2自由落體加速度(時(shí)間：8分鐘分值：17分)3.［4分］(單選)關(guān)于重力加速度，下列說法中正確的是()A.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動(dòng)的快慢B.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動(dòng)速度變化的大小C.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢D.輕重不同的物體的重力加速度不同4.［13分］用滴水法可以測定重力加速度，方法是：在自來水龍頭下面固定一塊擋板QUOTE，調(diào)整水龍頭，讓水一滴一滴地滴落到擋板上，如圖2-5-1所示，并調(diào)整到耳朵剛好聽到前一滴水滴在擋板上的聲音的同時(shí)，下一滴水剛好開頭下落。首先量出水龍頭口離擋板的高度QUOTE，再用秒表計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)方法是：當(dāng)聽到某一滴水滴在擋板上的聲音的同時(shí)，開啟秒表開頭計(jì)時(shí)，并數(shù)“1”，以后每聽到一聲水滴聲，依次數(shù)“2、3、…”，始終數(shù)到“QUOTE”時(shí)，按下秒表按鈕停止計(jì)時(shí)，讀出秒表的示數(shù)為QUOTE。(1)寫出用上述方法測定重力加速度QUOTE的表達(dá)式：QUOTE=。圖2-5-1圖2-5-(2)為了減小試驗(yàn)誤差，轉(zhuǎn)變h的數(shù)據(jù)，測出多組數(shù)據(jù)。記錄在表格中(表中t′是水滴在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間)，請?jiān)谌鐖D2-5-2所示的坐標(biāo)紙上作出適當(dāng)?shù)膱D像，并利用圖像求出重力加速度QUOTE的值，QUOTE(要求保留兩位有效數(shù)字)。序號高度QUOTE/cm空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t′/s120.100.20225.200.23332.430.26438.450.28544.000.30650.120.32題組3自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(時(shí)間：18分鐘分值：22分)5.［4分］(多選)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，從釋放時(shí)開頭計(jì)時(shí)，選豎直向下為正方向，圖2-5-3中關(guān)于物體的位移、速度圖像，可能正確的是()圖2-5-6.［4分］(多選)關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A.它是QUOTE=0、QUOTE、方向豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.在開頭連續(xù)的三個(gè)1s內(nèi)通過的位移之比是1∶3∶5C.在開頭連續(xù)的三個(gè)1s末的速度大小之比是1∶2∶3D.從開頭運(yùn)動(dòng)起下落4.9m、9.8m、14.7m所經(jīng)受的時(shí)間之比為1∶2∶37.［4分］(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(gè)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(shí)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.石塊通過最終1m位移所用的時(shí)間8.［10分］一礦井深為125m，在井口每隔確定時(shí)間自由下落一個(gè)小球。當(dāng)?shù)?1個(gè)小球剛從井口開頭下落時(shí)，第1個(gè)小球剛好到達(dá)井底，則相鄰小球下落的時(shí)間間隔有多長？這時(shí)第3個(gè)小球和第5個(gè)小球相距多遠(yuǎn)？(g取10QUOTE)題組4綜合拓展提升(時(shí)間：8分鐘分值：12分)9.［12分］(2021·江蘇高考)某愛好小組利用自由落體運(yùn)動(dòng)測定重力加速度，試驗(yàn)裝置如圖2-5-4所示。傾斜的球槽中放有若干個(gè)小鐵球，閉合開關(guān)K，電磁鐵吸住第1個(gè)小球。手動(dòng)敲擊彈性金屬片QUOTE，QUOTE與觸頭瞬間分開，第1個(gè)小球開頭下落，QUOTE快速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個(gè)小球。當(dāng)?shù)?個(gè)小球撞擊QUOTE時(shí)，QUOTE與觸頭分開，第2個(gè)小球開頭下落……這樣，就可測出多個(gè)小球下落的總時(shí)間。圖2-5-(1)在試驗(yàn)中，下列做法正確的有。A.電路中的電源只能選用溝通電源B.試驗(yàn)前應(yīng)將QUOTE調(diào)整到電磁鐵的正下方C.用直尺測量電磁鐵下端到QUOTE的豎直距離作為小球下落的高度D.手動(dòng)敲擊QUOTE的同時(shí)按下秒表開頭計(jì)時(shí)(2)試驗(yàn)測得小球下落的高度QUOTE1.980m，10個(gè)小球下落的總時(shí)間QUOTE6.5s?？汕蟪鲋亓铀俣萉UOTE=QUOTE。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)在不增加試驗(yàn)器材的狀況下，請?zhí)岢鰷p小試驗(yàn)誤差的兩個(gè)方法。(4)某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時(shí)間ΔQUOTE磁性才消逝，因此，每個(gè)小球的實(shí)際下落時(shí)間與它的測量時(shí)間相差ΔQUOTE，這導(dǎo)致試驗(yàn)誤差。為此，他分別取高度QUOTE和QUOTE，測量QUOTE個(gè)小球下落的總時(shí)間QUOTE和QUOTE。他是否可以利用這兩組數(shù)據(jù)消退ΔQUOTE對試驗(yàn)結(jié)果的影響？請推導(dǎo)說明。

參考答案1. BD解析：跳傘運(yùn)動(dòng)員豎直向下的降落運(yùn)動(dòng)中，所受阻力很大，可以和重力相比較，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤。依據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的定義，選項(xiàng)B正確。自由落體運(yùn)動(dòng)的初速度應(yīng)當(dāng)為0，因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤。當(dāng)空氣阻力相對重力可以忽視時(shí)，物體由靜止下落的運(yùn)動(dòng)可以看成自由落體運(yùn)動(dòng)，因此選項(xiàng)D正確。2. BD解析：做自由落體運(yùn)動(dòng)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。3. C解析：加速度表示物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢，因此重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢，選項(xiàng)C正確;表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量是速度而不是加速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;速度變化的大小與時(shí)間之比才是加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在同一地點(diǎn)全部物體自由下落的重力加速度都相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4. (1)QUOTE(2)圖略9.8QUOTE解析：(1)每滴水下落QUOTE高度所用的時(shí)間為t′=QUOTE，依據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律QUOTE可得QUOTE。

(2)由于QUOTE=QUOTE，故以下落高度QUOTE為縱坐標(biāo)，以時(shí)間的二次方QUOTE為橫坐標(biāo)，作出QUOTE圖像應(yīng)為直線，其斜率QUOTE=QUOTE，QUOTE。認(rèn)真描點(diǎn)作圖(圖略)，求出斜率QUOTE，即可求得QUOTE，解得QUOTE≈9.8QUOTE。5. BD解析：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，QUOTE圖像是拋物線的一部分，QUOTE圖像是經(jīng)過原點(diǎn)的一條傾斜直線，故選項(xiàng)B、D正確。6. ABC解析：由自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)可推斷選項(xiàng)A正確;由自由落體運(yùn)動(dòng)是QUOTE=0、QUOTE=QUOTE的勻加速直線運(yùn)動(dòng)推論知選項(xiàng)B、C正確;選項(xiàng)D中，由QUOTE=QUOTE知經(jīng)受的時(shí)間之比為1∶QUOTE∶QUOTE。7. ABD解析：由公式QUOTE=QUOTE可知，選項(xiàng)A正確;依據(jù)QUOTE=2QUOTE可知，選項(xiàng)B正確;依據(jù)QUOTE=QUOTE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(cuò)誤;依據(jù)QUOTE=QUOTE和(QUOTE)m=QUOTE可知，選項(xiàng)D正確。8. 0.5s35m解析：設(shè)相鄰兩個(gè)小球下落的時(shí)間間隔為QUOTE，則由題意可知第1個(gè)小球到達(dá)井底的時(shí)間QUOTE=10T;由公QUOTE=QUOTE得QUOTE=QUOTEs=5s，所以QUOTE＝0.5s。

當(dāng)?shù)?1個(gè)小球剛從井口開頭下落時(shí)，第3個(gè)小球下落了8T，第5個(gè)小球下落了6T;第3個(gè)小球下落的高度QUOTE=QUOTE=80m，第5個(gè)小球下落的高度QUOTE＝QUOTE=45m，所以第3個(gè)小球和第5個(gè)小球相距QUOTE=80m-45m=35m。9. (1)BD(2)9.4(3)增加小球下落的高度;多次重復(fù)試驗(yàn)(其他答案合理也可)(4)可以消退ΔQUOTE對試驗(yàn)結(jié)果的影響，推導(dǎo)見解析。

解析：(1)若電源選用直流電源，電磁鐵可正常工作，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;試驗(yàn)時(shí)小球要撞擊QUOTE斷開電源，因此QUOTE應(yīng)在電磁鐵的正下方，選項(xiàng)B正確;小球下落的高度為電磁鐵下端到QUOTE的豎直距離與小球直徑的差，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;依據(jù)QUOTE＝QUOTE，可利用累積法求QUOTE，即從手動(dòng)敲擊QUOTE的同時(shí)開頭計(jì)時(shí)，測量出落下QUOTE個(gè)小球的時(shí)間QUOTE，則一個(gè)小球下落的時(shí)間QUOTE＝QUOTE，選項(xiàng)D正確。

(2)依據(jù)QUOTE＝QUOTE和QUOTE=QUOTE，解得QUOTE=QUOTE=QUOTE=QUOTEQUOTE≈9.4QUOTE。

(3)要減小試驗(yàn)誤差，可