2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律5自由落體運(yùn)動課時測評含解析教科版必修1

PAGE7-自由落體運(yùn)動(25分鐘·60分)一、選擇題(本題共6小題,每題6分,共36分)1.關(guān)于自由落體運(yùn)動,下列說法正確的是 ()A.物體從靜止起先下落的運(yùn)動叫作自由落體運(yùn)動B.物體在只有重力作用下的運(yùn)動叫作自由落體運(yùn)動C.自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動D.在有空氣的空間里,假如空氣阻力與重力相比可以忽視不計,物體從靜止起先下落的運(yùn)動可以看作自由落體運(yùn)動【解析】選C。做自由落體運(yùn)動的物體必需同時滿意兩個條件:一是只在重力作用下,二是從靜止起先運(yùn)動,二者缺一不行;當(dāng)空氣阻力與重力相比可以忽視不計時,物體從靜止起先下落的運(yùn)動只是可近似看作是自由落體運(yùn)動,故A、B、D錯誤。自由落體運(yùn)動中物體沿一條直線運(yùn)動且加速度恒定、初速度為零,故C正確。2.唐代詩人李白的“飛流直下三千尺,疑是銀河落九天”描述了廬山瀑布的美景。假如三尺為1m,則水落到地面的速度約為(設(shè)初速度為零, ()A.100m/sBC.200m/s D【解析】選B。下落高度h=1000m,由v2=2gh得v≈1403.一個蘋果從樹上無初速度地自由下落,將蘋果看成質(zhì)點,忽視空氣阻力,取向下為正方向。設(shè)蘋果下落過程中的速度為v,加速度為a,下落時間為t,則如圖所示的圖像中可能正確的是 ()【解析】選A。自由落體運(yùn)動的速度v=gt,速度與時間成正比,故A正確,B錯誤;自由落體運(yùn)動的加速度為重力加速度,是不變的,故C、D錯誤。故選A。4.伽利略曾說過:“科學(xué)是在不斷變更思維角度的探究中前進(jìn)的?！彼诼劽男泵嬖囼炛?讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止起先滾下,他通過試驗視察和邏輯推理,得到的正確結(jié)論有 ()A.傾角肯定時,小球在斜面上的速度與時間成正比B.傾角肯定時,小球在斜面上的位移與時間成正比C.斜面長度肯定時,小球從頂端滾究竟端時的速度與傾角無關(guān)D.斜面長度肯定時,小球從頂端滾究竟端所需的時間與傾角無關(guān)【解析】選A。伽利略通過試驗測定出小球沿斜面下滑的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動,位移與時間的二次方成正比,并證明白速度隨時間勻稱變更,故B錯誤,A正確;若斜面光滑,長度肯定時,傾斜角越大,斜面頂端高度越大,重力勢能越大,滾究竟端的動能越大,速度越大,故C錯誤;斜面長度肯定時,小球從頂端滾究竟端所需的時間隨傾角的增大而減小,故D錯誤。5.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,它們各自做自由落體運(yùn)動,則 ()A.落地時的速度之比是∶1B.落地時的速度之比是1∶1C.下落過程中的加速度之比是2∶1D.下落過程中加速度之比是1∶2【解析】選A。依據(jù)自由落體運(yùn)動v2=2gh可得===,A正確,B錯誤。兩物體均做自由落體運(yùn)動,在同一地點的加速度均為g,所以下落過程中的加速度之比是1∶1;C、D錯誤。6.(2024·揚(yáng)州高一檢測)如圖所示,圖甲為大型游樂設(shè)施跳樓機(jī),圖乙為其結(jié)構(gòu)簡圖。跳樓機(jī)由靜止從a自由下落到b,再從b勻減速下落到c停下。已知跳樓機(jī)和游客的總質(zhì)量為m,a、b高度差為2h,b、c高度差為h,重力加速度為g。則 ()A.從a到b,游客只受自身重力作用B.從a到b與從b到c的運(yùn)動時間之比為4∶1C.從b到c,游客只受自身重力作用D.從b到c,其中一位游客相對于身旁的同伴是運(yùn)動的【解析】選A。由a到b為自由落體運(yùn)動,座椅對游客的力為0,游客只受自身重力作用,故A正確;加速與減速過程平均速度相等,由t=可得運(yùn)動時間之比為2∶1,故B錯誤;從b到c,游客做勻減速直線運(yùn)動,游客除受自身重力作用,還受到座椅對游客豎直向上的作用力,故C錯誤;依據(jù)相對原理,從b到c,一位游客相對于身旁的同伴是靜止的,故D錯誤。二、計算題(本題共2小題,共24分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要標(biāo)明單位)7.(10分)從離地320m的空中自由落下一個小球,g取10m/s(1)經(jīng)過多少時間落到地面。(2)從起先落下的時刻起在最終1s內(nèi)的位移。【解析】(1)依據(jù)h=gt2得:t==8s(2)因為從起先落下起前7s內(nèi)的位移為:h7=g=245m所以最終1s內(nèi)的位移為:h8=h-h7=75答案:(1)8s(2)758.(14分)如圖所示,有一根長L1=0.5m的木棍,懸掛在某房頂上,木棍的上端與窗臺上沿的豎直距離h=4.55m,窗口高為L2=1.5m。某時刻木棍脫落,不計空氣阻力,g(1)從脫落起先計時,木棍下端到達(dá)窗口上沿所用的時間;(2)木棍完全通過窗口所用的時間?！窘馕觥?1)依據(jù)h-L1=g得木棍下端到達(dá)窗口上沿所用的時間為:t1==s=0.9s。(2)依據(jù)h+L2=g得木棍上端離開窗口下沿的時間為:t2==s=1.1s。木棍完全通過窗口所用時間為:Δt=t2-t1=1.1s-0.9s=0.2s。答案:(1)0.9s(2)0.2s(15分鐘·40分)9.(6分)如圖是木星的一個衛(wèi)星——木衛(wèi)1上面的珞璣火山噴發(fā)的情景。經(jīng)觀測火山噴發(fā)出巖塊上上升度可達(dá)250km,每一塊石頭的留空時間為1000s。已知在距離木衛(wèi)1表面幾百千米的范圍內(nèi),木衛(wèi)1的重力加速度g木衛(wèi)可視為常數(shù),而且在木衛(wèi)1上沒有大氣,則據(jù)此可求出g木衛(wèi)與地球表面重力加速度g(g取10m/sA.g木衛(wèi)=g B.g木衛(wèi)=gC.g木衛(wèi)=g D.g木衛(wèi)=g【解析】選C。一塊石頭的留空時間為1000s,石頭上升或下落時間為500s,依據(jù)h=g木衛(wèi)t2,解得g木衛(wèi)=2m/s2,C10.(6分)(多選)俄羅斯“能源”火箭航天集團(tuán)專家稱,人類能在20年后飛往火星。若一物體從火星表面豎直向上拋出(不計氣體阻力)時的x-t圖像如圖所示,則 ()A.該火星表面的重力加速度為1.6mB.該物體上升的時間為10sC.該物體被拋出時的初速度為8D.該物體落到火星表面時的速度為16【解析】選A、C。由圖可知物體上升的最大高度為20m,上升時間為5s,由h=gt2得g=1.6m/s2,A對,B錯。v=gt=811.(6分)一物體自某高度由靜止釋放,忽視空氣阻力,落地之前瞬間的速度為v。在運(yùn)動過程中 ()A.物體在前一半時間和后一半時間發(fā)生的位移之比為1∶2B.物體通過前一半位移和后一半位移所用時間之比為1∶(-1)C.物體在位移中點的速度等于vD.物體在中間時刻的速度等于v【解析】選B。依據(jù)x=gt2知,物體在前一半時間內(nèi)的位移與整個位移之比為1∶4,則物體在前一半時間和后一半時間發(fā)生的位移之比為1∶3,故A錯誤;依據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的推論,通過相等位移,時間之比為1∶(-1),則物體前一半位移與后一半位移所用的時間之比為1∶(-1),故B正確;依據(jù)v′2=2a·,v2-v′2=2a·,聯(lián)立解得v′=v,故C錯誤;依據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度,則中間時刻的瞬時速度=,故D錯誤。12.(22分)跳傘運(yùn)動員做低空跳傘表演,他離開飛機(jī)后先做自由落體運(yùn)動,當(dāng)距離地面125m時打開著陸傘,傘張開后運(yùn)動員就以14.3m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動,到達(dá)地面時的速度為5m/s,取(1)運(yùn)動員離開飛機(jī)時距地面的高度為多少?(2)離開飛機(jī)后,運(yùn)動員經(jīng)過多長時間才能到達(dá)地面?(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)【解析】(1)設(shè)運(yùn)動員自由下落的高度為h1,打開著陸傘時速度為v1,有=2g