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1、課時素養(yǎng)評價八 自由落體運動 一、選擇題(本題共6小題，每題4分，共24分) 1.地球表面附近的重力加速度大小約為9.8 m/s2，下列關(guān)于自由落體運動的說法中正確的是 (　　) A.物體在地球表面附近做自由落體運動過程中，每秒加速度增加約為9.8 m/s2 B.自由落體運動是一種勻速運動 C.物體剛下落時，速度為零但加速度不為零 D.物體越重，下落得越快 【解析】選C。自由下落過程，物體的加速度不變，故選項A錯誤；自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動，故選項B錯誤；釋放物體瞬間，物體速度為零，加速度為g，故選項C正確；重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)，重物與輕物下

2、落一樣快，故選項D錯誤。 2.古希臘哲學(xué)家亞里士多德認為，物體下落的快慢是由它們的重量大小決定的；近代物理學(xué)認為，在不計空氣阻力的情況下，物體下落的快慢是由重力加速度決定的。關(guān)于自由落體中的重力加速度，正確的說法是 (　　) A.質(zhì)量大的物體重力加速度大 B.質(zhì)量大的物體重力加速度小 C.重力加速度表示自由落體運動速度變化的快慢 D.重力加速度表示自由落體運動速度變化 【解析】選C。重力加速度的大小與所處的位置有關(guān)，與物體的質(zhì)量大小無關(guān)，故A、B錯誤；重力加速度是物體只受重力時產(chǎn)生的加速度，表示自由落體運動速度變化的快慢，而不是速度的變化，故C正確，D錯誤。 3.一個物體做自由落

3、體運動，則在物體下落的過程中 (　　) A.物體第2 s末的速度為10 m/s B.物體第2 s內(nèi)的平均速度為10 m/s C.物體前2 s內(nèi)下落的高度為20 m D.物體第2 s內(nèi)下落的高度是10 m 【解析】選C。根據(jù)速度—時間公式得：v=gt=20 m/s，故A錯誤；根據(jù)=求得：= m/s=15 m/s，故B錯誤；根據(jù)位移—時間公式得：h=gt2=×10× 4 m=20 m，故C正確；由B得第2 s內(nèi)的平均速度為15 m/s，根據(jù)h= t得：h=15×1 m=15 m，故D錯誤。 4.某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并開始計時，經(jīng)2 s聽到石頭撞擊井底的聲音，由

4、此可知井深約為(不計聲音傳播時間，重力加速度g取10 m/s2) (　　) A.10 m　　 B.20 m　　 C.30 m　 　D.40 m 【解析】選B。h=gt2=×10×22 m，由此可知井深約為20 m。則B正確，A、C、D錯誤。 5.物體從某一高度自由下落，第1 s 內(nèi)通過了全程的一半，物體還要下落多長時間才會落地 (　　) A.1 s B.1.5 s C. s D.(-1) s 【解析】選D。設(shè)物體自由落體運動的高度為h，t1=1 s，則=g，自由落體運動的總時間為t，故h=gt2，t= s，因此，物體下落1 s 后需再經(jīng)過 (-1) s才會落地

5、，選項D正確。 【總結(jié)提升】多個物體依次下落問題的處理方法 (1)對從同一位置開始間隔相等時間，依次做自由落體運動的物體在空間形成不同間距的問題，可將若干個物體在某一時刻的排列情形等效成一個物體在不同時刻的位置。 (2)類似于做勻變速直線運動時，打點計時器打下的紙帶，由此可用Δs=aT2、初速度為零的勻變速直線運動的比例式或平均速度法來求解。 6.(2019·福州高一檢測)某科技館中有一個展品，該展品放在較暗處。有一個不斷均勻滴水的龍頭(剛滴出的水滴速度為零)在平行光源的照射下，可以觀察到一種奇特的現(xiàn)象：只要耐心地緩慢調(diào)節(jié)水滴下落的時間間隔，在適當(dāng)?shù)那闆r下，看到的水滴好像都靜止在各自固

6、定的位置不動(如圖中A、B、C、D所示，右邊數(shù)值的單位是cm)。要想出現(xiàn)這一現(xiàn)象，所用光源應(yīng)滿足的條件是(取g= 10 m/s2) (　　) A.普通白熾燈光源即可 B.頻閃發(fā)光，間隔時間為1.4 s C.頻閃發(fā)光，間隔時間為0.14 s D.頻閃發(fā)光，間隔時間為0.20 s 【解析】選C。由圖知Δh=0.2 m，利用Δh=gT2得T=0.14 s，則C正確，A、B、D錯誤。 二、計算題(本題共2小題，共36分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要標明單位) 7.(16分)屋檐每隔一定時間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高

7、1 m的窗子的上、下沿，如圖所示(g取10 m/s2)，求： (1)此屋檐離地面多高？ (2)滴水的時間間隔是多少？ 【解題指南】解題時注意以下兩點： (1)“每隔一定時間滴下一滴水”，故可將題圖中的5滴水看作一滴水在不同時刻的頻閃照片來處理。 (2)利用自由落體的規(guī)律求高度。 【解析】方法一：利用基本規(guī)律求解。 設(shè)屋檐離地面高為h，滴水間隔為 T，由公式 h=gt2得 第2滴水的位移h2=g(3T)2 ① 第3滴水的位移h3=g(2T)2 ② 由題意知：h2-h3=1 m ③ 屋檐距地

8、面的高度h=g(4T)2 由①②③解得：T=0.2 s，h=3.2 m。 方法二：用比例法求解。 (1)初速度為零的勻加速直線運動在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之比為 s1∶s2∶s3∶…∶sn =1∶3∶5∶…∶(2n-1) 由此可得相鄰兩水滴之間的間距從上到下依次為：s0，3s0，5s0，7s0 由圖可知，窗高為5s0，則5s0=1 m， 所以s0=0.2 m， 所以屋檐的高度為 h=s0+3s0+5s0+7s0=16s0=3.2 m。 (2)由h=gt2得，滴水時間間隔為 T== s=0.2 s 答案：(1)3.2 m　(2)0.2 s 8.(20分)一個物

9、體從20 m高處由靜止開始做自由落體運動，已知g=10 m/s2，求： (1)物體的下落時間。 (2)物體著地時的速度大小。 (3)物體下落一半的高度時的速度大小。 【解析】(1)由s=gt2得t== s=2 s。 (2)v=gt=10×2 m/s=20 m/s。 (3)由v′2=2g得v′== m/s=10 m/s。 答案：(1)2 s　(2)20 m/s　(3)10 m/s 9.(6分)(多選)跳傘運動員從350 m高空跳傘后，開始一段時間由于傘沒打開而做自由落體運動，傘張開(張開時間不計)后做加速度大小為2 m/s2的勻減速直線運動，到達地面的速度為4 m/s，g=

10、10 m/s2，則下列說法正確的是(　　) A.跳傘運動員自由落體的下落高度約為59 m B.跳傘運動員打開傘的速度約為43 m/s C.跳傘運動員加速運動的時間約為3.4 s D.跳傘運動員在312 m高處打開降落傘 【解析】選A、C。設(shè)自由落體運動的末速度為v，則有+=h，代入數(shù)據(jù)解得v≈34.4 m/s，則自由下落的高度h1=≈59 m，故A正確，B錯誤；加速運動的時間t1== s≈3.4 s，故C正確；自由落體的位移為59 m，此時距離地面的高度為h2=(350-59) m=291 m，故D錯誤。 10.(6分)(2019·泉州高一檢測)一石塊從80 m高的樓頂由靜止自由落

11、下，不計空氣阻力，g取10 m/s2。關(guān)于石塊的下落過程，下列說法中正確的是 (　　) A.石塊經(jīng)4.0 s落至地面 B.石塊落至地面前瞬間的速度為20 m/s C.石塊下落第1 s末的速度為5 m/s D.石塊第1 s內(nèi)下落的高度為10 m 【解析】選A。由h=gt2得石塊落至地面的時間t== s=4.0 s，A正確；由=2gh得石塊落至地面前瞬間的速度vt== m/s=40 m/s，B錯誤；石塊下落第1 s末的速度v1=gt1=10×1 m/s=10 m/s，C錯誤；石塊第 1 s內(nèi)下落的高度h1=g=×10×12 m=5 m，D錯誤。 11.(6分)(多選)如圖所示，小球從

12、豎直磚墻某位置由靜止釋放，用頻閃照相機在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5……所示小球運動過程中每次曝光的位置。連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度為d。根據(jù)圖中的信息，下列判斷正確的是 (　　) A.位置“1”是小球釋放的初始位置 B.小球做勻加速直線運動 C.小球下落的加速度為 D.小球在位置“3”的速度為 【解析】選B、C、D。由題圖可知相鄰時間間隔內(nèi)通過的位移分別為2d、3d、4d、5d，所以小球做勻加速直線運動，則B正確；位置“1”不是小球釋放的初始位置，則A錯誤；由位移差Δx=aT 2得小球下落的加速度為a=，則C正確；小球在位置“3”的速度為v==，則D正確。 12.(22分)(2019·漳州高一檢測)如圖所示，水池正上方P點處有一小球，小球由P點開始做自由落體運動經(jīng)t1=0.8 s落入水中，入水后做勻減速直線運動，加速度大小為16 m/s2，到池底的速度恰好為零。 (取g=10 m/s2)求： (1)P點到水面的高度。 (2)水池的深度h2。 【解析】(1)P點到水面的高度：h1=g=3.2 m (2)小球下落到水面時的速度vm=gt1=8 m/s 在水池中減速運動，有：0-=-2ah2 h2== m=2 m 答案：(1)3.2 m　(2)2 m - 7 -