浙江省2024-2025學(xué)年高中物理第一章課時訓(xùn)練3自由落體運動及其研究含解析

PAGE5-課時訓(xùn)練3自由落體運動及其探討基礎(chǔ)鞏固1.伽利略在對落體運動的探討過程中,不但勝利地找出了落體運動的規(guī)律,更重要的是開拓了一條物理學(xué)的探討之路,創(chuàng)建了一套科學(xué)方法,給出了科學(xué)探討的幾個基本要素,這些要素包括以下幾點,如圖所示,其中空白處對應(yīng)的探討要素是(B)提出問題猜想假設(shè)邏輯推理合理外推A.得出結(jié)論 B.試驗檢驗 C.數(shù)學(xué)推理 D.提出假設(shè)2.(2024·浙江4月學(xué)考)拿一個長約1.5m的玻璃筒,一端封閉,另一端有開關(guān),把金屬片和小羽毛放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立過來,視察它們下落的狀況。然后把玻璃筒里的空氣抽出,再把玻璃筒倒立過來,再次視察它們下落的狀況。下列說法正確的是(C)A.再把玻璃筒充溢空氣時,金屬片和小羽毛下落一樣快B.玻璃筒充溢空氣時,金屬片和小羽毛均做自由落體運動C.玻璃筒抽出空氣后,金屬片和小羽毛下落一樣快D.玻璃筒抽出空氣后,金屬片比小羽毛下落快3.人工降雨時,若采納小火箭,將降雨物質(zhì)發(fā)送到離地面4km高空,忽視空氣阻力,且火箭點火瞬間燃料即燃盡,那么小火箭的放射速度約是(B)A.3.5×102m/s B.2.8×C.3.2×102m/s D.3.7×4.(2024·瑞安期末)豎直上拋一小球,經(jīng)4s回到拋出點(不計空氣阻力),則小球在前3s內(nèi)的位移是(取向上為正方向,g取10m/s2)(D)A.5m B.10m C.-5m D.15m5.宇航員在月球上離月球表面高10m處由靜止釋放一片羽毛,羽毛落到月球表面上的時間大約是(g月≈16g)A.1.0s B.1.4s C.3.5s D.12s6.人類對落體運動的相識經(jīng)驗了兩千多年的時間,下列有關(guān)落體運動的說法不正確的是(C)A.亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢由其物重確定B.伽利略在探討落體運動時用到了合理外推法C.考慮空氣阻力的影響,較輕的物體下落得快一些D.假如完全解除空氣的阻力,落體運動就成為自由落體運動解析:亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢跟物體的質(zhì)量有關(guān)系,質(zhì)量越大,下落得越快,A正確;伽利略在探討落體運動時用到了合理外推法,B正確;假如考慮空氣阻力,依據(jù)牛頓其次定律可得mg-f=ma,a=g-fm7.某探險者在野外攀巖時,踩落一小石塊,約5s后聽到石塊干脆落到崖底的聲音,探險者離崖底的高度最接近的是(C)A.25m B.50m C.110m D.150m解析:由于聲音在空氣中傳播的速度比自由落體下落5s的速度大得多,可以忽視聲音在空氣中的傳播時間,由自由落體規(guī)律得h=12gt2=110×52m=8.一枚硬幣從四樓被釋放,著地時的速度最接近于(C)A.人正常行走的速度 B.一般自行車的速度C.小汽車的速度 D.子彈的速度解析:取四樓高度為10m,依據(jù)自由落體規(guī)律,硬幣著地時的速度v=2gh≈14m9.用如圖所示的方法可以測量人的反應(yīng)時間。試驗時,上方的手捏住直尺的頂端(對應(yīng)直尺刻度50cm處),下方的手做捏住直尺的打算(對應(yīng)直尺刻度20cm處)。當(dāng)上方的手放開直尺時,下方的手馬上捏住直尺(對應(yīng)直尺刻度41cm處)。下列說法正確的是(C)A.受測人的反應(yīng)時間約為0.13sB.受測人的反應(yīng)時間約為0.30sC.下方的手捏住直尺前瞬間直尺的速度大小約為2.0m/sD.下方的手捏住直尺前瞬間直尺的速度大小約為1.3m/s解析:由題可知,直尺下降的高度h=41cm-20cm=21cm=0.21m,由h=12gt2可知,受測者的反應(yīng)時間t=2hg=2×0=2.0m/s,故C正確,D錯誤。實力提高10.(2024·浙江6月學(xué)考)雨滴大約在1.5km左右的高空形成并起先下落,落到地面的速度一般不超過8m/s。若雨滴沿直線下落,則其下落過程(D)A.做自由落體運動 B.加速度漸漸增大C.總時間約為17s D.加速度小于重力加速度解析:因為雨滴落地速度不超過8m/s,可以推知雨滴在空中不是自由落體運動,故選D。11.高空墜物的破壞力很大,一塊手掌大的西瓜皮從25樓高空拋下可能讓人當(dāng)場喪命,這樣的悲劇在各地屢屢上演。一空罐頭盒從某樓層上自由落下(忽視空氣阻力),所用時間為2.0s。(g取10m/s2,樓層高度約為3m)該罐頭盒可能來自下列哪個樓層(B)A.5層 B.8層 C.6層 D.10層解析:由自由落體運動規(guī)律得h=12gt2=20m12.(2024·嘉興模擬)瑞士日內(nèi)瓦噴泉是世界上最大的人工噴泉。該噴泉豎直向上噴出時,潔白的水柱直入天空,甚為壯麗。已知水剛脫離地面的噴口時速度為53m/s,若不計空氣阻力,則水柱高度約為(D)A.53m B.106m C.14m D.140m解析:將噴泉的運動看做是一個反向的初速度為0的勻加速直線運動,則依據(jù)v2=2gh可知,水柱的高度約為h=v22g13.1971年7月26號放射的阿波羅15號飛船首次把一輛月球車送上月球,美國宇航員斯特朗做了一個落體試驗:在月球上的同一高度同時釋放羽毛和鐵錘,下列說法正確的是(月球上是真空)(C)A.羽毛先落地,鐵錘后落地B.鐵錘先落地,羽毛后落地C.鐵錘和羽毛同時落地,運動的加速度相同D.鐵錘和羽毛運動的加速度都等于物體在地球表面的重力加速度g解析:在月球上的同一高度同時釋放羽毛和鐵錘,由于沒有阻力,都做自由落體運動,運動的加速度相同但不等于物體在地球表面的重力加速度g,依據(jù)h=12g′t214.小明從某磚墻前的高處由靜止釋放一個石子,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。由于石子的運動,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,照相機本次拍照曝光時間為1.5×10-2s,由此估算出位置A距石子下落起始位置的距離為(C)A.1.6m B.2.5m C.3.2m解析:先計算AB段的平均速度為v=xt=0.121.5×15.雜技運動員在訓(xùn)練時的照片如圖所示,有一小球自由落下,遇到水平面后反彈,如此數(shù)次落下和反彈。若規(guī)定豎直向下為正方向,碰撞時間不計,空氣阻力不計,則下列vt圖象中正確的是(B)解析:小球向下運動,速度為正值,反彈后變?yōu)樨?fù)值,且速度變小,B正確。16.(2024·寧波期中)暑假,小王跟隨科技夏令營前往意大利進(jìn)行游學(xué)活動期間,前往了意大利比薩城北面的奇跡廣場參觀了高55m的比薩斜塔。他在登至塔頂時不慎將所圍圍巾掉落至奇跡廣場,則圍巾的下落時間可能為(D)A.1.6s B.2.3s C.3.3s D.8.5s解析:若圍巾自由下落,依據(jù)自由落體運動的公式h=12gt2,解得t=22×17.比薩斜塔是世界建筑史上的一大奇跡。如圖所示,已知斜塔第一層離地面的高度h1=6.8m,為了測量塔的總高度,在塔頂無初速度釋放一個小球,小球經(jīng)過第一層到達(dá)地面的時間為t1=0.2s。(重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力)(1)求小球下落過程中,通過第一層的平均速度大小;(2)求斜塔離地面的總高度h。解析:(1)小球通過第一層的平均速度v=h1t1(2)設(shè)小球到達(dá)第一層頂部時的速度為v1,則有h1=v1t1+12gt12,代入數(shù)據(jù)得v1塔頂離第一層頂部的高度h2=v122所以塔的總高度h=h1+h2=61.25m。答案:(1)34m/s(2)61.25m18.跳傘運動員做低空跳傘表演,當(dāng)直升機離地面224m懸停時,運動員離開飛機在豎直方向做自由落體運動。運動一段時間后馬上打開著陸傘,打開傘后運動員以12.5m/s2的加速度勻減速下降。為了運動員的平安,要求運動員落地的速度最大不得超過5m/s(取g=10m/s2),求:(1)運動員綻開傘時,離地面的最小高度為多少;(2)著地時相當(dāng)于從多少米高處自由落下;(3)運動員在空中的最短時間為多少。解析:(1)設(shè)運動員綻開傘時離地面的高度為x1,落地速度恰好為v=5m/s。運動員先做自由落體運動,后做勻減速運動,運動簡圖如圖所示,vC=v,a=-12.5m/s2。由v2-v0從A到B:vB2=2g(x0-x從B到C:vC2-vB聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得x1=99m。(2)設(shè)運動員相當(dāng)于從x′處自由落下,則vC2=2gx′,x′=vC22(