山东省高中物理第二章匀变速直线运动的研究课时跟踪检测（八）自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究.docx

课时跟踪检测（八） 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究1下列叙述不符合史实的是()A古希腊哲学家亚里士多德认为物体越重，下落得越快B伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方C伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快D伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动解析：选D古希腊哲学家亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落的快，即物体越重下落的越快，A符合史实。伽利略发现亚里士多德的理论在逻辑上有矛盾，他认为轻重不同的物体，从同一高度坠落，加速度一样，它们将同时着地，从而推翻了亚里士多德的错误论断，B符合史实。伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，C符合史实。伽利略先大胆的猜测，下落物体的速度是随时间均匀增加的，然后通过实验验证，铜球从斜槽的不同位置由静止下落，得到结论即速度是随时间均匀增加的，最后合理外推，随着的增大，应该有相同的结论，当90时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，所以D不符合史实。2在真空中，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，下列频闪照片中符合事实的是()解析：选C由于苹果和羽毛从同一高度同时下落，故任意时刻都在同一高度，且是加速，故频闪间距不断变大，故C正确。3已知广州地区的重力加速度为9.8 m/s2，在此地区物体做自由落体运动的说法中，正确的是()A下落过程，物体的速度每秒增加9.8 m/sB自由落体运动是一种匀速运动C释放物体瞬间，物体速度和加速度都为零D物体越重，下落的越快解析：选A重力加速度为9.8 m/s2，故自由下落过程中物体的速度每秒增加9.8 m/s，故A正确；自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，故B错误；释放物体瞬间，物体速度为零，加速度为g，故C错误；重力加速度与物体的质量无关，重物与轻物下落一样快，故D错误。4从某一高度相隔1 s释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它在空中任一时刻()A甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差越来越大B甲、乙两球距离始终保持不变，甲、乙两球速度之差保持不变C甲、乙两球距离越来越大，但甲、乙两球速度之差保持不变D甲、乙两球距离越来越小，甲、乙两球速度之差越来越小解析：选C根据xg(t1)2gt2gtg知，甲、乙两球的距离越来越大，根据vg(t1)gtg知，甲、乙两球的速度之差保持不变，故C正确。5(多选)甲、乙两物体所受的重力之比为12，甲、乙两物体所在的位置高度之比为21，它们做自由落体运动，则()A落地时的速度之比是1B落地时的速度之比是11C下落过程中的加速度之比是12D下落过程中加速度之比是11解析：选AD根据自由落体的速度公式，末速度v22gh可以得出速度v，高度之比为21，所以落地速度之比为1，A项正确，B项错误；做自由落体运动的物体的加速度都是重力加速度g，所以D项正确，C项错误。6跳伞运动员以5 m/s的速度匀速下降，在距地面10 m处掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着地的时间为(不计空气阻力对扣子的作用，g取10 m/s2)()A1 s B2 s C. s D(2) s解析：选A设扣子着陆的时间为t1，则：hv0t1gt12，代入数据解得t11 s。设跳伞运动员着陆时间为t2，则：hv0t2，解得：t22 s，而tt2t11 s。故A正确，B、C、D错误。7在轻绳的两端各拴一个小球，一个人用手拿着绳子上端的小球，站在三层楼的阳台上，释放小球，使小球自由下落，两小球相继落地的时间差为t，如果人站在四层楼的阳台上，同样的方法释放小球，让小球自由下落，则两小球相继落地的时间差将()A不变 B变大 C变小 D无法确定解析：选C设轻绳的长度为L，第一个小球着地后，另一个小球运动的位移为L，在L内运行的时间，即为两球落地的时间差，第一个球着地的速度为另一个小球在位移L内的初速度。高度越高，落地的速度越大，则可知高度越高，另一个小球在位移L内的初速度越大，根据Lv0tgt2，初速度越大，时间越短。所以t2t1。故选C。8.取一根长2 m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘。在线端系上第一个垫圈，隔12 cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别为36 cm、60 cm、84 cm，如图。站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘。松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5各垫圈()A落到盘上的声音时间间隔越来越大B落到盘上的声音时间间隔相等C依次落到盘上的速率关系为12D依次落到盘上的时间关系为1(1)()(2)解析：选B4个铁垫圈同时做自由落体运动，下降的位移之比为1357。可以看成一个铁垫圈自由下落，经过位移之比为1357。因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1357，知各垫圈落到盘中的时间间隔相等，故A错误，B正确。因为各垫圈落到盘中的时间间隔相等，则各垫圈依次落到盘中的时间比为1234，根据vgt可知，速率之比为1234，故C、D错误。9(多选)某物体做自由落体运动(g10 m/s2)，则()A第2 s内的平均速度为15 m/sB后一秒的位移总比前一秒的位移多5 mC前一秒的平均速度总比后一秒的平均速度小10 m/sD第7 s内的位移为65 m解析：选ACD第2 s内的位移为hg22g1215 m，所以第2 s内的平均速度为vm/s15 m/s，A正确；根据逐差法可得hgt2，后一秒的位移总比前一秒的位移多10 m，所以前一秒内的平均速度总比后一秒的平均速度小10 m/s，故C正确B错误；第7 s内的位移hg72g6265 m，故D正确。10一位宇航员在X星球上完成自由落体运动实验：让一个小球从一定的高度自由下落，测得在第5 s内的位移是18 m，则()A物体在2 s末的速度是20 m/sB物体在第5 s内的平均速度是3.6 m/sC物体在前2 s内的位移是20 mD物体在5 s内的位移是50 m解析：选D测得在第5 s内的位移是18 m，则x5g52g4218 m，解得g4 m/s2，物体在2 s末的速度是v242 m/s8 m/s，物体在第5 s内的平均速度 m/s18 m/s，物体在前两秒内的位移x2422 m8 m，物体在5 s内的位移为x54 52 m50 m，故D正确。11一矿井深为125 m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球，当第11个小球从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，求：(1)相邻两个小球开始下落的时间间隔；(2)这时第3个小球和第5个小球之间的距离。解析：(1)设第一个小球下落到井底用时为t，根据自由落体运动位移时间关系hgt2，则得ts5 s设相邻小球下落时间间隔为T，由题意知t10T联立解得T0.5 s。(2)由以上计算可知，当第一个小球到达井底时第三个小球刚好下落t14 s，第5个小球下落的时间为t23 s，故HH3H5g(t12t22)10(4232) m35 m。答案：(1)0.5 s(2)35 m12小敏在学过自由落体运动规律后，对自家房上下落的雨滴产生了兴趣，她坐在窗前(如图甲所示)发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下檐，小敏同学在自己的作业本上画出了如图乙所示的雨滴下落同自家房子的关系，其中2点和3点之间的小矩形表示小敏正对的窗子，请问： (1)滴水的时间间隔是多少？(2)此屋檐离地面多高？解析：法一：设屋檐离地面高为h，滴水间隔为T。由位移公式hgt2得，第2滴水下落的位移h2g(3T)2第3滴水下落的位移h3g(2T)2且h2h31 m由得T0.2 s则屋檐高hg(4T)23.2 m。法二：比例法由于初速度为零的匀加速直线运动从开始运动起，在连续相等的时间间隔内的位移之比为135(2n1)，所以相邻两水滴之间的间距从上到下依次是1s、3s、5s、7s。由题意知，窗高为5s，则5s1 m，s0.2 m，屋