2-4-自由落體運(yùn)動(dòng)(分層作業(yè))(解析版)-高一物理同步備課

第4節(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)1．關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．物體從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)就是自由落體運(yùn)動(dòng)B．如果空氣阻力比重力小得多，空氣阻力可以忽略不計(jì)，這時(shí)由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)可以看成自由落體運(yùn)動(dòng)C．一個(gè)棉花團(tuán)由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)D．雨滴經(jīng)過窗子的這段運(yùn)動(dòng)可以看作是自由落體運(yùn)動(dòng)【答案】B【詳解】A．自由落體運(yùn)動(dòng)是從靜止開始、只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，該選項(xiàng)中沒有明確物體只受重力作用，故A錯(cuò)誤；B．如果空氣阻力可以忽略不計(jì)，從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)可以看成自由落體運(yùn)動(dòng)，B正確，C．一個(gè)棉花團(tuán)由靜止開始下落時(shí)，受到的空氣阻力不可忽略，則其運(yùn)動(dòng)不是自由落體運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤。D．雨滴經(jīng)過窗子的這段運(yùn)動(dòng)的初速度不為零，因而不是自由落體運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤；故選B。2．下列對(duì)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，加速度大小保持不變，方向改變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，加速度是個(gè)恒量【答案】D【詳解】A．物體自由下落時(shí)，速度和加速度均不為0，初速度為0，故A錯(cuò)誤；BCD．物體下落過程中速度增大，加速度大小保持不變，方向也不變，始終豎直向下，為恒量，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。探究自由落體加速度3．某同學(xué)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?qǐng)完成以下主要實(shí)驗(yàn)步驟：按圖安裝實(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(shí)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)．圖和是實(shí)驗(yàn)獲得的兩條紙帶，應(yīng)選取填“”或“”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【答案】靠近；接通電源；釋放紙帶；b；紙帶與限位孔間的摩擦【詳解】重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下端，可在紙帶上打下更多的點(diǎn)，提高紙帶利用率．為了能在紙帶上打下盡可能多的點(diǎn)，且避免因打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在接通電源后工作狀態(tài)不穩(wěn)而引起的誤差，要求先接通電源，待計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再釋放紙帶．比較圖與可知，圖中重物做勻加速運(yùn)動(dòng)，而圖中重物先加速后減速，故應(yīng)選用．除了空氣阻力外，紙帶與限位孔間的摩擦也是阻力的主要來源，另外，兩限位孔不在同一豎直線上，紙帶不豎直等因素也會(huì)增大阻力．4．在“用電火花計(jì)時(shí)器測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣取钡膶?shí)驗(yàn)中。（1）需要的電源為（填交流或直流）電源（頻率50Hz），電壓為V。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)下面的步驟先后順序是。A．先釋放紙帶，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，后釋放紙帶（3）已知紙帶上記錄的點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度大小為m/s，所測(cè)得的重力加速度大小為m/s2.（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（4）若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請(qǐng)列出測(cè)量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€(gè)原因。【答案】交流220B1.179.75重物下落過程中受到空氣阻力【詳解】（1）[1]需要的電源為交流；[2]電壓為220V；（2）[3]A．先釋放紙帶，后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，A錯(cuò)誤；B．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，后釋放紙帶，B正確。故選B；（3）[4]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度大小為[5]所測(cè)得的重力加速度大小為（4）[6]重物下落過程中受到空氣阻力作用。自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用5．唐代詩人李白的“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”描述了廬山瀑布的美景，如果三尺為1m，則水落地時(shí)的速度約為（設(shè)初速度為0）（）A．100m/s B．100m/sC．200m/s D．200m/s【答案】B【詳解】水下落高度h=1000m，g取10m/s2，由v=2gh得vt==m/s=100m/s故選B。6．從塔頂自由下落一小石子，它在最后1s內(nèi)的位移是30m，則（）A．石子的末速度是30m/s B．石子的末速度是35m/sC．石子下落的時(shí)間是3s D．石子下落的時(shí)間是4s【答案】B【詳解】設(shè)石塊下落時(shí)間為t，石塊下落時(shí)的高度為x，最后1s前下落的高度為x′，則有；；聯(lián)立解得：石塊落地時(shí)的速度是故選B。7．跳水運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí)從5m跳臺(tái)雙腳朝下由靜止開始自由落下。某同學(xué)利用手機(jī)的連拍功能連拍了多張照片，測(cè)得其中兩張連續(xù)的照片中，運(yùn)動(dòng)員雙腳離水面的高度分別為3.2m和1.8m。取，手機(jī)連拍時(shí)間間隔是（）A．0.16s B．0.20s C．0.24s D．0.28s【答案】B【詳解】由題意可知兩張照片中運(yùn)動(dòng)員下降的高度分別為；設(shè)拍攝第一張照片時(shí)下落的時(shí)間為t，時(shí)間間隔為，則有；聯(lián)立解得故選B。8．“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”是唐代詩人李白描寫廬山瀑布的佳句。某瀑布下落高度約為，若把水的下落近似簡(jiǎn)化為自由落體，g取。則下列計(jì)算結(jié)果正確的是（）A．瀑布中的水下落的時(shí)間約為B．瀑布中的水下落的時(shí)間約為C．混布中的水下落的末速度約為D．瀑布中的水下落的末速度約為【答案】D【詳解】AB．由得故AB錯(cuò)誤；CD．由得故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。9．從某處釋放一粒石子，經(jīng)過2s后再?gòu)耐坏攸c(diǎn)釋放另一粒石子，則在它們落地之前，兩粒石子間的距離將（）A．保持不變 B．不斷增大 C．不斷減小 D．有時(shí)增大，有時(shí)減小【答案】B【詳解】設(shè)第二粒石子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，兩粒石子間的距離為可知在它們落地之前，兩粒石子間的距離將不斷增大，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。10．一物體從離地面高處做自由落體運(yùn)動(dòng)（g?。瑒t下列說法錯(cuò)誤的是（）A．物體運(yùn)動(dòng)后落地B．物體落地時(shí)的速度大小為C．物體在落地前最后內(nèi)的位移為D．物體在整個(gè)下落過程中的平均速度為【答案】D【詳解】A．由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律得選項(xiàng)A正確，不符合題意；B．落地速度選項(xiàng)B正確，不符合題意；C．落地前最后內(nèi)的位移選項(xiàng)C正確，不符合題意；D．物體在整個(gè)下落過程中的平均速度選項(xiàng)D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。11．如圖所示，甲同學(xué)兩個(gè)手指捏住木尺一端，乙同學(xué)在木尺另一端零刻度處做據(jù)尺準(zhǔn)備，當(dāng)乙看到甲放手時(shí)，尺子自由下落，他立即去捏木尺，發(fā)現(xiàn)所握處刻度值為20cm，則乙的反應(yīng)時(shí)間（）A．0.2s B．0.1s C．2s D．0.5s【答案】A【詳解】在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，木尺下落的高度h=20cm，根據(jù)，解得乙的反應(yīng)時(shí)故選A。12．如圖所示是用頻閃周期為Δt的相機(jī)拍攝的一張真空中羽毛與蘋果自由下落的局部頻閃照片。關(guān)于提供的信息及相關(guān)數(shù)據(jù)處理，下列說法中正確的是（）A．蘋果下落的加速度大小一定為B．羽毛下落到C點(diǎn)的速度大小為C．一段時(shí)間后蘋果和羽毛還在同一水平線D．一定滿足關(guān)系x1∶x2∶x3=1∶3∶5【答案】BC【詳解】A．只有當(dāng)A位置是下落的初始位置時(shí)可得蘋果下落的加速度大小為故A錯(cuò)誤；B．羽毛下落到C點(diǎn)的速度大小為故B正確；C．真空中蘋果和羽毛都做自由落體運(yùn)動(dòng)，二者始終在同一高度，故C正確；D．只有當(dāng)A位置是下落的初始位置時(shí)才一定滿足關(guān)系x1∶x2∶x3=1∶3∶5，故D錯(cuò)誤。故選BC。13．某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量重力加速度．①請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)（指出一處即可）：②該同學(xué)經(jīng)正確操作得到如圖乙所示的紙帶，取連續(xù)的六個(gè)打點(diǎn)A、B、C、D、E、F為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得點(diǎn)A到B、C、D、E、F的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5．若打點(diǎn)的周期為T，則打E點(diǎn)時(shí)重物速度的表達(dá)式為vE＝；若分別計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度數(shù)值，并在坐標(biāo)系中畫出速度的二次方（v2）與距離（h）的關(guān)系圖線，如圖丙所示，則重力加速度g＝m/s2．【答案】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用了直流電或釋放重物前重物未靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器9.4【詳解】①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；②利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，v2＝2gh，速度的二次方v2與距離（h）的關(guān)系圖線的斜率為18.8，所以g＝9.4m/s2．14．小明同學(xué)用如圖甲所示裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，光電門A、B與光電計(jì)時(shí)器相連。（1）讓小球緊靠固定擋板，由靜止釋放，光電計(jì)時(shí)器記錄小球經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時(shí)間、，測(cè)出兩光電門間的高度差，小球直徑為，則測(cè)得小球經(jīng)過光電門A時(shí)的速度為，測(cè)得的重力加速度（用測(cè)得的物理量的符號(hào)表示）；（2）將光電計(jì)時(shí)器記錄小球通過光電門的時(shí)間改為記錄小球從光電門A運(yùn)動(dòng)到光電門B所用的時(shí)間。保持光電門A的位置不變，多次改變光電門B的位置，每次均讓小球從緊靠固定擋板由靜止釋放，記錄每次兩光電門間的高度差及小球從光電門A運(yùn)動(dòng)到光電門B所用的時(shí)間，求出每次的，作出圖像如圖乙所示，若圖像斜率為，縱坐標(biāo)截距為，則小球經(jīng)過光電門A時(shí)的速度為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮椤！敬鸢浮俊驹斀狻浚?）[1]測(cè)得小球經(jīng)過光電門A時(shí)的速度為[2]根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有解得（2）[3][4]由于小球釋放的位置離光電門A的位置恒定，因此每次通過光電門A的速度一定，則有整理可得根據(jù)圖像可得，則小球經(jīng)過光電門A時(shí)的速度為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?5．（2021年湖北卷高考真題）2019年，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員陳芋汐獲得國(guó)際泳聯(lián)世錦賽女子單人