2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)8自由落體運(yùn)動(dòng)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究含解析新人教版必修1

PAGE5-課時(shí)分層作業(yè)(八)自由落體運(yùn)動(dòng)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的探討(時(shí)間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．如圖所示，質(zhì)量不同的兩個(gè)小球從同一高度同時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng)，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(shí)間相同D．兩球下落的加速度不同C[兩小球都做自由落體運(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤；依據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式h＝eq\f(1,2)gt2可知t＝eq\r(\f(2h,g))，故兩個(gè)物體同時(shí)落地，故C正確．]2．秋日，樹(shù)葉紛紛落下枝頭，其中有一片梧桐葉從高為5m的枝頭自靜止落至地面，所用時(shí)間可能是(g取10m/s2)()A0.1s B．0.5sC．1s D．3sD[若梧桐葉做自由落體運(yùn)動(dòng)，則時(shí)間t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×5m,10m/s2))＝1s，梧桐葉受空氣阻力的影響很大，落地時(shí)間肯定大于1s，選項(xiàng)D正確．]3．(多選)伽利略曾經(jīng)假設(shè)了兩種勻變速運(yùn)動(dòng)：第一種是速度的改變對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是勻稱(chēng)的，即經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間，速度的改變相等；其次種是速度的改變對(duì)位移來(lái)說(shuō)是勻稱(chēng)的，即經(jīng)過(guò)相等的位移，速度的改變相等．那么，關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)速度的改變狀況，下列說(shuō)法正確的是()A．經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，速度的改變相等B．經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，速度的改變不等C．經(jīng)過(guò)相同的位移，速度的改變相等D．經(jīng)過(guò)相同的位移，速度的改變不等AD[自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度恒為g，由g＝eq\f(Δv,Δt)可知，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，速度的改變相等，A正確，B錯(cuò)誤；由v2＝2gx可知，Δx＝eq\f(1,2g)(Δv)2，即經(jīng)過(guò)相同的位移，速度改變的平方相等，但速度的改變不等，C錯(cuò)誤，D正確．]4．(多選)圖中可以表示物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的是()BC[自由落體運(yùn)動(dòng)的速度公式為v＝gt，可知t＝0時(shí)v＝0，且v與t成正比，故A錯(cuò)誤、B正確．自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g，故C正確．由自由落體運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤．]5．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(shí)自由下落，在甲、乙落地前，下面說(shuō)法正確的是()A．下落過(guò)程中甲的加速度比乙的加速度大B．甲、乙各自下落1m時(shí)它們的速度相同C．兩物體下落過(guò)程中的同一時(shí)刻，甲的速率肯定比乙的速率大D．在下落過(guò)程中兩物體之間的距離越來(lái)越大B[自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度，相等，故A錯(cuò)誤；依據(jù)v＝eq\r(2gh)可知，下落1m時(shí)，速度大小相等，故B正確；依據(jù)v＝gt可知兩物體下落過(guò)程中的同一時(shí)刻，甲的速率與乙的速率相等，故C錯(cuò)誤；它兩物體的運(yùn)動(dòng)狀況相同，所以在下落過(guò)程中兩物體之間的距離不變，故D錯(cuò)誤．]6．(多選)甲、乙兩物體分別從高10m處和高20m處同時(shí)由靜止自由下落，不計(jì)空氣阻力，下面幾種說(shuō)法中正確的是()A．乙落地速度是甲落地速度的eq\r(2)倍B．落地的時(shí)間甲是乙的2倍C．下落1s時(shí)甲的速度與乙的速度相同D．甲、乙兩物體在最終1s內(nèi)下落的高度相等AC[依據(jù)v＝eq\r(2gh)可知，落地時(shí)乙的速度是甲落地速度的eq\r(2)倍，故A正確；依據(jù)t＝eq\r(\f(2h,g))，落地的時(shí)間乙是甲的eq\r(2)倍，故B錯(cuò)誤；依據(jù)v＝gt可知，下落1s時(shí)甲的速度與乙的速度都為10m/s，故C正確；甲乙兩物體下落的時(shí)間不同，最終一秒的初速度不同，所以最終1s下落的距離不相等，故D錯(cuò)誤．]二、非選擇題(14分)7．一礦井深為125m，在井口每隔肯定時(shí)間自由下落一個(gè)小球，當(dāng)?shù)?1個(gè)小球從井口起先下落時(shí)，第1個(gè)小球恰好到達(dá)井底，求：(1)相鄰兩個(gè)小球起先下落的時(shí)間間隔；(2)這時(shí)第3個(gè)小球和第5個(gè)小球之間的距離．[解析](1)設(shè)第一個(gè)小球下落到井底用時(shí)為t，依據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系h＝eq\f(1,2)gt2，則得t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×125,10))s＝5s設(shè)相鄰小球下落時(shí)間間隔為T(mén)，由題意知t＝10T，聯(lián)立解得T＝0.5s.(2)由以上計(jì)算可知，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)小球到達(dá)井底時(shí)第3個(gè)小球剛好下落t1＝4s，第5個(gè)小球下落的時(shí)間為t2＝3s，故ΔH＝H3－H5＝eq\f(1,2)g(teq\o\al(2,1)－teq\o\al(2,2))＝eq\f(1,2)×10×(42－32)m＝35m.[答案](1)0.5s(2)35m一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．從某一高度相隔1s釋放兩個(gè)相同的小球甲和乙，不計(jì)空氣阻力，它在空中任一時(shí)刻()A．甲、乙兩球距離越來(lái)越大，甲、乙兩球速度之差越來(lái)越大B．甲、乙兩球距離始終保持不變，甲、乙兩球速度之差保持不變C．甲、乙兩球距離越來(lái)越大，但甲、乙兩球速度之差保持不變D．甲、乙兩球距離越來(lái)越小，甲、乙兩球速度之差越來(lái)越小C[依據(jù)Δx＝eq\f(1,2)g(t＋1)2－eq\f(1,2)gt2＝gt＋eq\f(1,2)g知，甲、乙兩球的距離越來(lái)越大，依據(jù)Δv＝g(t＋1)－gt＝g知，甲、乙兩球的速度之差保持不變，故C正確．]2．(多選)甲、乙兩物體所受的重力之比為1∶2，甲、乙兩物體所在的位置高度之比為2∶1，它們做自由落體運(yùn)動(dòng)，則()A．落地時(shí)的速度之比是eq\r(2)∶1B．落地時(shí)的速度之比是1∶1C．下落過(guò)程中的加速度之比是1∶2D．下落過(guò)程中的加速度之比是1∶1AD[依據(jù)自由落體的速度公式，末速度v2＝2gh可以得出速度v＝eq\r(2gh)，高度之比為2∶1，所以落地速度之比為eq\r(2)∶1，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體的加速度都是重力加速度g，所以D項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．]3．跳傘運(yùn)動(dòng)員以5m/s的速度勻速下降，在距地面10m處掉了一顆扣子，跳傘運(yùn)動(dòng)員比扣子晚著地的時(shí)間為(不計(jì)空氣阻力對(duì)扣子的作用，g取10m/s2)()A．1s B．2sC.eq\r(2)s D．(2－eq\r(2))sA[設(shè)扣子著陸的時(shí)間為t1，則h＝v0t1＋eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，代入數(shù)據(jù)解得t1＝1s．設(shè)跳傘運(yùn)動(dòng)員著陸時(shí)間為t2，則h＝v0t2，解得：t2＝2s，而Δt＝t2－t1＝1s．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．]4．(多選)一根輕質(zhì)細(xì)線將2個(gè)薄鐵墊片A、B連接起來(lái)，一同學(xué)用手固定B，此時(shí)A、B間距為3l，A距地面為l，如圖所示．由靜止釋放A、B，不計(jì)空氣阻力，且A、B落地后均不再?gòu)椘穑畯尼尫牌鹣鹊紸落地歷時(shí)t1，A落地時(shí)的瞬時(shí)速率為v1，從A落地到B落在A上歷時(shí)t2，B落在A上時(shí)的瞬時(shí)速率為v2，則()A．t1>t2 B．t1＝t2C．v1∶v2＝1∶2 D．v1∶v2＝1∶3BC[對(duì)墊片A，有l(wèi)＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，對(duì)墊片B，l＋3l＝eq\f(1,2)g(t1＋t2)2，則t1＝t2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；而v1＝at1，v2＝a(t1＋t2)，故v1∶v2＝1∶2，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(12分)甲物體從陽(yáng)臺(tái)由靜止下落，已知甲在下落過(guò)程中最終2s的位移是60m．g取10m/s2，試求：(1)最終2s的平均速度；(2)陽(yáng)臺(tái)離地面的高度；(3)若甲釋放2s后，乙也從陽(yáng)臺(tái)以某一豎直向下的初速度拋出，其加速度也為g，若甲、乙同時(shí)落地，則乙的初速度為多大？[解析](1)最終2s的平均速度為eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(60,2)m/s＝30m/s.(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t，最終2s內(nèi)有eq\f(1,2)gt2－eq\f(1,2)g(t－2s)2＝60m，解得t＝4s所以總高度為H＝eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)×10×42m＝80m.(3)甲釋放2s后，乙也從陽(yáng)臺(tái)釋放，要甲、乙同時(shí)落地，則乙運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′＝2s，乙做勻加速運(yùn)動(dòng)，則v0·2s＋eq\f(1,2)×10×22m＝80m解得v0＝30m/s.[答案](1)30m/s(2)80m(3)30m/s6．(14分)如圖所示，某同學(xué)測(cè)出一棵蘋(píng)果樹(shù)樹(shù)干部分的高度為1.6m，一個(gè)蘋(píng)果從樹(shù)冠頂端的樹(shù)梢上由于受到擾動(dòng)而自由下落，該同學(xué)測(cè)出蘋(píng)果經(jīng)過(guò)樹(shù)干所用的時(shí)間為0.2s，重力加速度g取10m/s2，則：(1)蘋(píng)果樹(shù)樹(shù)冠部分的高度為多少？(2