高中物理人教版第二章勻變速直線運(yùn)動的研究 市一等獎

[課時提升作業(yè)](本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！)一、選擇題(1～6題只有一個選項(xiàng)符合題目要求，7～9題有多個選項(xiàng)符合題目要求)1．在一高塔頂同時釋放一片羽毛和一個玻璃球，玻璃球先于羽毛到達(dá)地面，這主要是因?yàn)?)A．它們重力不等B．它們密度不等C．它們材料不同D．它們所受空氣阻力的影響不同解析：物體下落的快慢并不取決于物體的重力，而是取決于下落過程中受到的阻力大小。重力、密度、材料不同的物體，如果在真空環(huán)境中，不受空氣阻力的情況下，做自由落體運(yùn)動，運(yùn)動的快慢都相同。因此，下落快慢不同的主要原因是它們所受空氣阻力的影響不同，選項(xiàng)D正確。答案：D2．在忽略空氣阻力的情況下，讓一輕一重的兩塊石塊從同一高度同時自由下落，則關(guān)于兩塊石塊的運(yùn)動，下列說法正確的是()A．重的石塊落得快，先著地B．輕的石塊落得快，先著地C．在著地前的任一時刻，兩塊石塊具有相同的速度、相同的位移和相同的加速度D．兩塊石塊在下落時間內(nèi)的平均速度大的重解析：物體做自由落體運(yùn)動的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)，因兩石塊下落高度相同，故它們將同時落地，且在著地前的任一時刻，兩塊石塊具有相同的速度、相同的位移和相同的加速度，選項(xiàng)A、B錯，選項(xiàng)C正確；在下落時間內(nèi)，兩石塊的位移相同，所用時間相同，由平均速度的定義可判其平均速度相同，選項(xiàng)D錯誤。答案：C3．圖甲是某研究者在地面上拍攝的小球做自由落體運(yùn)動的頻閃照片．假設(shè)在月球上使用相同的設(shè)備，并保持頻閃光源閃光的時間間隔不變，拍攝小球在月球表面做自由落體運(yùn)動的頻閃照片，可能是圖乙中的()解析：由h＝eq\f(1,2)gt2知g越小，相同的頻閃時間內(nèi)h越小，C正確。答案：C4．(2023·蘭州高一檢測)一物體從H高處自由下落，經(jīng)時間t落地，則當(dāng)它下落eq\f(t,2)時，離地的高度為()\f(H,2) B．eq\f(H,4)\f(3H,4) D．eq\f(3H,2)解析：根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2，下落高度與時間的平方成正比，所以下落eq\f(t,2)時，下落高度為eq\f(H,4)，離地高度為eq\f(3H,4)。答案：C5．物體自樓頂處自由落下(不計(jì)空氣阻力)，落到地面的速度為v，在此過程中，物體從樓頂下落到樓高一半處所經(jīng)歷的時間為()\f(v,2) B．eq\f(v,2g)\f(\r(2)v,2g) D．eq\f(2－\r(2)v,2g)解析：設(shè)樓頂?shù)降孛娴母叨葹閔，物體從樓頂落到樓高一半處的速度為v′則有2gh＝v2,2g×eq\f(h,2)＝v′2，解得，v′＝eq\f(\r(2),2)v，t＝eq\f(v′,g)＝eq\f(\r(2)v,2g)，選項(xiàng)C正確。答案：C6.小球從空中某處從靜止開始自由下落，與水平地面碰撞后上升到空中某一高度處，此過程中小球速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示，則()A．在下落和上升兩個過程中，小球的加速度不同B．小球開始下落處離地面的高度為mC．整個過程中小球的位移為mD．整個過程中小球的平均速度大小為2m/s解析：v-t圖象斜率相同，即加速度相同，所以選項(xiàng)A錯誤；0～s內(nèi)為自由落體過程，通過的位移即為高度m，選項(xiàng)B正確；前s自由下落m；后s反彈向上運(yùn)動m，所以整個過程小球位移為m，選項(xiàng)C錯誤；整個過程小球的平均速度大小為1m/s，選項(xiàng)D錯誤。答案：B7．下列敘述正確的是()A．古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體越重，下落得越快B．伽利略用實(shí)驗(yàn)證明了自由落體運(yùn)動中v與t成正比C．伽利略認(rèn)為，如果沒有空氣阻力，重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快D．伽利略科學(xué)方法的核心是實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)和諧地結(jié)合起來解析：古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為重物比輕物下落快，認(rèn)為物體越重，下落得越快，故選項(xiàng)A正確；伽利略用理論證明了自由落體運(yùn)動中v與t成正比，故選項(xiàng)B錯誤；伽利略認(rèn)為，如果沒有空氣阻力，重物與輕物下落得一樣快，故選項(xiàng)C正確；伽利略科學(xué)方法的核心是實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)推演)和諧地結(jié)合起來，故選項(xiàng)D正確。答案：ACD8．物體從離地面45m高處做自由落體運(yùn)動(g取10m/s2)，則下列選項(xiàng)中正確的是()A．物體運(yùn)動3s后落地B．物體落地時的速度大小為30m/sC．物體在落地前最后1s內(nèi)的位移為25mD．物體在整個下落過程中的平均速度為20m/s解析：由h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))＝3s，最后一秒內(nèi)位移Δh＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,3)－eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)＝25m，落地速度：v＝gt＝30m/s。全程的平均速度：eq\x\to(v)＝eq\f(h,t)＝eq\f(45,3)m/s＝15m/s。則A、B、C正確。答案：ABC9．對于自由落體運(yùn)動，下列說法正確的是()A．在1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的位移之比是1∶3∶5B．在1s末、2s末、3s末的速度之比是1∶2∶3C．在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度之比是1∶4∶9D．在相鄰兩個1s內(nèi)的位移之差都是m解析：自由落體運(yùn)動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動，由h＝eq\f(1,2)gt2可知在1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的位移之比是1∶4∶9，A項(xiàng)錯。由v＝gt可知，B項(xiàng)正確。第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度分別等于s、s、s時刻的速率，所以平均速度之比是1∶3∶5，C項(xiàng)錯。相鄰兩個1s內(nèi)的位移之差Δh＝gT2＝m，所以D項(xiàng)正確。故選B、D。答案：BD二、非選擇題10．(2023·中山高一檢測)某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的裝置測自由落體的加速度。其操作步驟如下：A．按照圖甲的裝置安裝實(shí)驗(yàn)器材B．將打點(diǎn)計(jì)時器接到學(xué)生電源的“直流輸出”上C．先釋放紙帶，之后閉合開關(guān)接通電源，打出一條紙帶D．重復(fù)步驟C幾次，從打出的紙帶中選取較理想的一條如圖乙所示，測出紙帶上一些連續(xù)點(diǎn)的距離為AB＝mm，BC＝mm，CD＝mm，DE＝mmE．根據(jù)測量的數(shù)據(jù)算出重力加速度(1)以上步驟中有錯誤，請指出其錯誤步驟(填代號)并改正：________(2)分析紙帶可以得到B點(diǎn)速度為________，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹開_______(交流電頻率為50Hz，保留三位有效數(shù)字)。用這種方法測出的重力加速度總比實(shí)際值偏小，其原因是________。解析：(1)打點(diǎn)計(jì)時器的工作電源是交流電源，故B中直流應(yīng)該為交流；實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先接通電源后釋放紙帶，故C中應(yīng)該為先接通電源，之后釋放紙帶。(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時刻的速度等于該過程中的平均速度可得：vB＝eq\f(hAC,tAC)＝m/s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式Δh＝gT2得：g＝eq\f(Δh,T2)＝m/s2因?yàn)榧垘н\(yùn)動過程中存在阻力，所以用這種方法測出的重力加速度總比實(shí)際值偏小。答案：(1)B直流應(yīng)該為交流；C應(yīng)該為先接通電源，之后釋放紙帶。(2)m/sm/s2物體拖著紙帶運(yùn)動過程中存在阻力11．做自由落體運(yùn)動的物體，落地前最后5秒的位移恰好是前面位移的3倍，求物體開始下落的位置距地面的高度H和物體著地時的速度v.(g取m/s2)解析：設(shè)前一段時間為t，位移為h1，總位移h，則有：h1＝eq\f(1,2)gt2，h＝eq\f(1,2)g(t＋5)2，eq\f(h－h(huán)1,h1)＝3聯(lián)立得，t＝－eq\f(5,8)s(舍去)，t＝5sH＝eq\f(1,2)g(t＋5)2＝490m，v＝g(t＋5)＝98m/s，方向豎直向下。答案：490m98m/s，方向豎直向下12．一個小球從屋檐自由落下，屋檐下有一高為Δh＝m的窗戶，其上沿距屋檐5m．求小球經(jīng)過窗戶的時間。(g取10m/s2)解析：由h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,0)得t0＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×5,10))s＝1s，由h＋Δh＝eq\f(1,2)gteq\o\a