《2020年高中物理 第2章 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究 第5節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng) 第6節(jié) 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究練習(xí) 新人教版必修1》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2020年高中物理 第2章 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究 第5節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng) 第6節(jié) 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究練習(xí) 新人教版必修1(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第5節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng) 第6節(jié) 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究
課時(shí)分層訓(xùn)練
「基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練」
1.(2019·湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)高一月考)伽利略把小球在斜面上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律合理外推,得出自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),他采用的研究方法是( )
A.控制變量 B.等效替代
C.理想模型 D.邏輯推理
解析:選D 伽利略在研究物體在無(wú)阻力的下落運(yùn)動(dòng)(即自由落體運(yùn)動(dòng))時(shí),發(fā)現(xiàn)不同質(zhì)量的銅球沿阻力極小的斜面滾下,結(jié)果發(fā)現(xiàn)銅球的下滑加速度都是相同的.不斷增大斜面傾角,結(jié)果發(fā)現(xiàn),只是銅球的下滑加速度增大了,而所有銅球的下滑加速度仍是相同的.所以通過(guò)斜面上物體的勻加速運(yùn)動(dòng)合理外推出當(dāng)
2、傾角增大到90°時(shí),即自由落體運(yùn)動(dòng)也保持勻加速運(yùn)動(dòng)的性質(zhì);由此,伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證了位移與時(shí)間的平方成正比,由此可知,伽利略對(duì)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,即他采用了邏輯推理的研究方法,故A、B、C錯(cuò)誤,D正確.
2.在真空中,將蘋(píng)果和羽毛同時(shí)從同一高度由靜止釋放,下列頻閃照片中符合事實(shí)的是( )
解析:選C 在真空中,將蘋(píng)果和羽毛同時(shí)從同一高度由靜止釋放,蘋(píng)果和羽毛都做自由落體運(yùn)動(dòng),故頻閃照片C符合事實(shí).
3.(多選)下列關(guān)于重力加速度的說(shuō)法正確的是( )
A.重力加速度g是標(biāo)量,只有大小,沒(méi)有方向
B.在地球上不同地方,g的大
3、小是不同的,但差別不大
C.在地球上同一地點(diǎn),輕石塊與重石塊做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是相同的
D.緯度越低的地方,重力加速度g值越小
解析:選BCD 重力加速度是矢量,方向總是豎直向下.地球上同一地點(diǎn),一切物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度是相同的,地球上不同地方g的大小是不同的,但差別不大,緯度越低的地方,g值越?。蔅、C、D正確.
4.下列各個(gè)圖象中,能夠描述自由落體運(yùn)動(dòng)的是( )
解析:選B 根據(jù)公式v=gt,自由落體運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間的增加而增加且是正比關(guān)系,A錯(cuò)誤,B正確;由公式x=gt2,自由落體運(yùn)動(dòng)的位移x是時(shí)間t的二次函數(shù),其x-t圖線(xiàn)應(yīng)是拋物線(xiàn)的一部分,故C、D錯(cuò)誤.
4、
5.(多選)伽利略曾經(jīng)假設(shè)了兩種勻變速運(yùn)動(dòng):第一種是速度的變化對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)是均勻的,即經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間,速度的變化相等;第二種是速度的變化對(duì)位移來(lái)說(shuō)是均勻的,即經(jīng)過(guò)相等的位移,速度的變化相等.那么,關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)速度的變化情況,下列說(shuō)法正確的是( )
A.經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,速度的變化相等
B.經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,速度的變化不等
C.經(jīng)過(guò)相同的位移,速度的變化相等
D.經(jīng)過(guò)相同的位移,速度的變化不等
解析:選AD 自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),其加速度恒為g,由g=可知,經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間,速度的變化相等,A正確,B錯(cuò)誤;由v2=2gx可知,Δx=Δv2,即經(jīng)過(guò)相同的位移,速度的平方變化
5、相等,但速度的變化不等,C錯(cuò)誤,D正確.
6.一個(gè)小石塊從空中a點(diǎn)開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng),先后經(jīng)過(guò)b點(diǎn)和c點(diǎn).已知石塊經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)的速度為v,經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度為3v,則ab段與bc段的位移之比為( )
A.1∶3 B.1∶5
C.1∶8 D.1∶9
解析:選C ab段的位移為xab=,bc段的位移為xbc==,所以xab∶xbc=1∶8,選項(xiàng)C正確.
7.(2018·湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)高一月考)屋檐離地面的高度為45 m,每隔相等時(shí)間滴下一滴水,當(dāng)?shù)?滴水剛滴下時(shí),第一滴水恰好落到地面上,則第3滴水與第5滴水的高度差為( )
A.10 m B.15 m
C.20 m D
6、.25 m
解析:選B 根據(jù)題意畫(huà)出雨滴下落過(guò)程的示意圖,如圖所示:
根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知,在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之比為奇數(shù)比1∶3∶5∶…,所以第3滴水與第5滴水的高度h=H=H =15 m,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
8.物體從離地面45 m高處做自由落體運(yùn)動(dòng)(g取10 m/s2),則下列選項(xiàng)中正確的是( )
A.物體運(yùn)動(dòng)4 s后落地
B.物體落地時(shí)的速度大小為40 m/s
C.物體在落地前最后1 s內(nèi)的位移為25 m
D.物體在整個(gè)下落過(guò)程中的平均速度為20 m/s
解析:選C 由h=gt2得t==3 s,最后一秒內(nèi)位移Δh=gt2-gt(t-1)2=25 m
7、,落地速度v=gt=30 m/s,全程的平均速度== m/s=15 m/s.
「能力提升練」
9.甲、乙兩物體質(zhì)量之比為m甲∶m乙=3∶1,甲從H高處自由落下,乙從2H高處同時(shí)自由落下,不計(jì)空氣阻力,以下說(shuō)法中正確的是( )
A.在下落過(guò)程中,同一時(shí)刻甲的速度比乙的速度大
B.在下落過(guò)程中,同一時(shí)刻兩物體的速度相等
C.甲落地時(shí),乙距地面的高度為
D.甲、乙在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1∶2
解析:選B 兩物體在下落過(guò)程中均做自由落體運(yùn)動(dòng),故同一時(shí)刻兩物體的速度相等,下落高度也相等,所以甲落地時(shí),下落了高度H,乙也下落了高度H,距地面高度為H,故A、C錯(cuò),B正確;甲運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1=,乙
8、運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2= ,則=,D錯(cuò).
10.一條懸鏈長(zhǎng)5.6 m,從懸點(diǎn)處斷開(kāi),使其自由下落,不計(jì)空氣阻力.則整條懸鏈通過(guò)懸點(diǎn)正下方12.8 m處的一點(diǎn)所需的時(shí)間是(g取10 m/s2)( )
A.0.3 s B.0.4 s
C.0.7 s D.1.2 s
解析:選B 設(shè)懸鏈的長(zhǎng)度為L(zhǎng),從懸點(diǎn)至懸點(diǎn)正下方12.8 m處的一點(diǎn)的高度為h,經(jīng)t1懸鏈的下端經(jīng)過(guò)該點(diǎn),經(jīng)t2懸鏈的上端經(jīng)過(guò)該點(diǎn),則h-L=gt,得t1= = s=1.2 s,h=gt,得t2== s=1.6 s,則Δt=t2-t1=0.4 s,故B正確.
11.從某一高處釋放一小球甲,經(jīng)過(guò)0.5 s從同一高處再釋放小球乙
9、,在兩小球落地前,則( )
A.它們間的距離保持不變
B.它們間的距離不斷減小
C.它們間的速度之差不斷增大
D.它們間的速度之差保持不變
解析:選D 兩球下落距離之差Δx=gt2-g(t-0.5)2=g,可見(jiàn),兩球落地之前它們之間的距離不斷增大,故A、B錯(cuò)誤;又因?yàn)樗俣戎瞀=gt-g(t-0.5)=0.5g,故C錯(cuò)誤,D正確.
12.(多選)(2018·江西南昌高一10月份聯(lián)考)如圖所示,小球從豎直磚墻某位置由靜止釋放,用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光,得到了圖中1、2、3、4、5…所示小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中每次曝光的位置.連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為T(mén),每塊磚的厚度為d.根據(jù)圖中的
10、信息,下列判斷正確的是( )
A.位置“1”是小球釋放的初始位置
B.小球做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
C.小球下落的加速度為
D.小球在位置“3”的速度為
解析:選BCD 假設(shè)位置“1”是小球釋放的初始位置,根據(jù)初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移比為1∶3,即=,而根據(jù)圖中信息可知,=,所以位置“1”并非初始位置,故A錯(cuò)誤;由圖可以知道每?jī)蓚€(gè)相鄰的點(diǎn)之間的距離差是一樣的,說(shuō)明小球下落過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng),故B正確;根據(jù)相鄰相等時(shí)間位移差公式Δx=aT2可知,a==,故C正確;因?yàn)閯蜃兯僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于平均速度,所以v3=24=,故D正確.
13.(2019·福建省上杭縣
11、第一中學(xué)高一月考)在火星表面上,做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在開(kāi)始t1=1 s內(nèi)下落h1=4 m .求:
(1)該火星表面的重力加速度g;
(2)該物體從開(kāi)始落下h2=36 m時(shí)的速度v2;
(3)該物體在第三個(gè)2 s內(nèi)的平均速度.(計(jì)算結(jié)果數(shù)值均保留兩位有效數(shù)字)
解析:(1)根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有h1=gt2,
得火星表面的重力加速度為g== m/s2=8.0 m/s2.
(2)根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系有v=2gh2
所以物體下落36 m時(shí)的速度為v2== m/s=24 m/s.
(3)第三個(gè)2 s內(nèi)指自由下落的4~6 s內(nèi)的平均速度,根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系有
第4 s末的速
12、度為v4=gt=8×4 m/s=32 m/s,
第6 s末的速度為v6=gt=8×6 m/s=48 m/s,
所以第三個(gè)2 s內(nèi)的平均速度為== m/s=40 m/s.
答案:(1)8.0 m/s2 (2)24 m/s (3)40 m/s
14.在離地面7.2 m處,手提2.2 m長(zhǎng)的繩子的上端如圖所示,在繩子的上下兩端各拴一小球,放手后小球自由下落(繩子的質(zhì)量不計(jì),球的大小可忽略,g=10 m/s2).求:
(1)兩小球落地時(shí)間相差多少?
(2)B球落地時(shí)A球的速度多大?
解析:(1)設(shè)B球落地所需時(shí)間為t1,
因?yàn)閔1=gt,
所以t1= = s=1 s,
設(shè)A球落地所需時(shí)間為t2,
依h2=gt得t2= = s=1.2 s,
所以?xún)尚∏蚵涞氐臅r(shí)間差為Δt=t2-t1=0.2 s.
(2)當(dāng)B球落地時(shí),A球的速度與B球的速度相等.
即vA=vB=gt1=10×1 m/s=10 m/s.
答案:(1)0.2 s (2)10 m/s
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