2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究4自由落體運(yùn)動(dòng)分級(jí)訓(xùn)練含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE4-4自由落體運(yùn)動(dòng)【基礎(chǔ)鞏固】1.(多選)科學(xué)探討發(fā)覺(jué):在月球表面沒(méi)有空氣,重力加速度約為地球表面重力加速度的16.若航天員登上月球后,在空中同一高度同時(shí)由靜止釋放羽毛和鉛球,忽視地球和其他星球?qū)λ鼈兊挠绊?下列說(shuō)法正確的是A.羽毛將加速上升,鉛球?qū)⒓铀傧陆礏.羽毛和鉛球都將下落,且同時(shí)落到月球表面C.羽毛和鉛球都將下落,但鉛球先落到月球表面D.羽毛和鉛球都將下落,且落到月球表面的速度相同答案:BD2.下列關(guān)于重力加速度的說(shuō)法,正確的是 ()A.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動(dòng)的快慢B.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動(dòng)速度改變的大小C.重力加速度表示自由下落的物體運(yùn)動(dòng)速度改變的快慢D.輕物體和重物體的重力加速度不同,所以重的物體先落地答案:C3.某人從井口靜止釋放一顆小石子,不計(jì)空氣阻力,為表示小石子落水前的運(yùn)動(dòng),下列四幅圖像可能正確的是 ()ABCD答案:D4.一物體從離地h高處自由下落,經(jīng)過(guò)時(shí)間t落地,則當(dāng)它下落t2時(shí),離地的高度為A.14h B.12h C.34h解析:依據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移規(guī)律可得h=12gt2,物體下落th'=12gt22=14h,此時(shí),物體離地的高度h0=h-h'=34答案:C5.下圖是用頻閃照相機(jī)給做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球拍攝的照片,符合實(shí)際的是 ()ABCD答案:D6.假設(shè)將來(lái)的某一天,航天員在火星上距地面18m高處由靜止釋放一重物,測(cè)得重物經(jīng)過(guò)3s落到火星表面,則下列說(shuō)法正確的是 ()A.火星表面的重力加速度大小為4m/s2B.重物落地時(shí)的速度大小為8m/sC.重物落地前的1s內(nèi)位移大小為8mD.重物下落過(guò)程中,隨意相鄰1s內(nèi)的位移之差為2m答案:A

【拓展提高】7.在學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)的學(xué)問(wèn)后,小華用一根長(zhǎng)50cm的輕繩拴住兩個(gè)小球,手持上面一個(gè)小球,從四樓陽(yáng)臺(tái)由靜止釋放小球,兩小球落地時(shí)間間隔為Δt1,然后他又上到五樓陽(yáng)臺(tái)重復(fù)試驗(yàn),兩小球落地時(shí)間間隔為Δt2,不計(jì)空氣阻力,關(guān)于小球落地的時(shí)間間隔正確的是 ()A.Δt1<Δt2 B.Δt1=Δt2C.Δt1>Δt2 D.無(wú)法確定解析:下方小球落地后,上方小球接下來(lái)的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為g,據(jù)位移時(shí)間公式可得,l=vΔt+12g(Δt)2.從四樓陽(yáng)臺(tái)由靜止釋放小球與從五樓陽(yáng)臺(tái)由靜止釋放小球相比,下方小球到達(dá)地面時(shí)的速度v1<v2(v2=2gh),則兩小球落地時(shí)間間隔Δt1>Δt2答案:C8.(多選)甲、乙兩物體質(zhì)量之比為m甲∶m乙=3∶1,甲從h0高處自由下落,乙從2h0高處同時(shí)自由下落,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是 ()A.在甲落地之前,同一時(shí)刻甲的速度比乙的速度大B.在甲落地之前,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h0D.甲、乙在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶2解析:依據(jù)v=gt可知,甲落地前同一時(shí)刻甲的速度等于乙的速度,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;甲、乙同時(shí)由靜止起先下落,依據(jù)h=12gt2可知,甲落地前甲、乙下落高度相同,故甲落地時(shí)乙距地面的高度為h0,故選項(xiàng)C正確;依據(jù)h=12gt2可知,甲、乙在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1∶答案:BC9.甲、乙兩圖是運(yùn)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量重力加速度g的裝置示意圖,已知該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz.甲乙丙(1)甲、乙兩圖相比較,圖所示的裝置更合理.

(2)丙圖是采納較合理的裝置并按正確的試驗(yàn)步驟進(jìn)行試驗(yàn)打出的一條紙帶,其中打出的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為1,后面依次打下的一系列點(diǎn)跡分別標(biāo)為2、3、4、5、……,經(jīng)測(cè)量,第15至第17點(diǎn)間的距離為11.70cm,第1至第16點(diǎn)間距離為43.88cm,則打下第16個(gè)點(diǎn)時(shí),重物下落的速度大小為m/s,測(cè)出的重力加速度值為g=m/s2.(要求保留三位有效數(shù)字)

解析:(1)因?yàn)橛脢A子固定紙帶,可以避開(kāi)乙圖中用手握住紙帶的弊端.一方面,由于手的抖動(dòng)會(huì)造成紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)跡被拖長(zhǎng)或位置不能確定;另一方面,用夾子固定紙帶,便于將紙帶調(diào)整為豎直方向,以避開(kāi)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間產(chǎn)生過(guò)大的摩擦.甲、乙兩圖相比較,甲圖所示的裝置較好,所以甲圖更合理.(2)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以v16=x2T=11.又依據(jù)2gh=v162,可得g=9.78m/s2.答案:(1)甲(2)2.939.78

【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】10.一根長(zhǎng)直細(xì)桿長(zhǎng)l=1.7m,從某一高處做自由落體運(yùn)動(dòng),在下落過(guò)程中細(xì)桿通過(guò)一個(gè)高h(yuǎn)1=1.75m的窗口用時(shí)Δt=0.3s,求細(xì)桿剛下落時(shí),其下端到窗口上邊緣的高度.g取10m/s2,窗口下邊緣到地面的高度大