大连市高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.6伽利略对自由落体运动的研究同步测试新人教版.docx

2.6伽利略对自由落体运动的研究一选择题1.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是 （）A. 甲比乙先着地B. 甲比乙的加速度大C. 甲、乙同时着地D. 无法确定谁先着地【答案】C【解析】试题分析：甲和乙都做自由落体运动，加速度是重力加速度，与物体的质量的大小无关，所以甲乙的运动情况完全相同，所以C正确考点：考查了自由落体运动【名师点睛】物体做自由落体运动时，加速度的大小恒定，与物体的质量无关2.关于自由落体运动，下列说法正确的是 ( )A. 某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半B. 某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半C. 在任何相等时间内速度变化相同D. 在任何相等时间内位移变化相同【答案】AC【解析】自由落体运动为匀加速直线运动所以适用匀变速直线运动的规律，故A对，B错；在任何相等时间内速度变化，加速度是定值，时间一定速度的变化相同；C对；在任何相邻相同时间内位移差为常数，D错。故答案选AC。3.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是( )A. 两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大B. 下落1s末，它们的速度相同C. 各自下落1m时，它们的速度相同D. 下落过程中甲的加速度比乙的加速度大【答案】BC【解析】试题分析：因为甲乙物体同时做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为g，任意时刻的速度为：所以两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度与乙的速度相等，故A错误，B正确下落1m时，由位移速度关系式：，可解得各自下落1m时，它们的速度相同，故C正确因为甲乙物体均做自由落体运动，加速度为g，下落过程中甲的加速度与乙的加速度相同，故D错误故选：BC考点：考查了自由落体运动点评：解决自由落体运动的题目关键在于明确自由落体中的公式应用，一般情况下，研究由落点开始的运动列出的表达式最为简单；并且最好尝试一题多解的方法4.关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（ ）A. 同一地点的物体，无论轻重g值一样大B. 重的物体g值大C. g值在地面任何地方都一样大D. g值在赤道处大于两极处【答案】A【解析】试题分析：自由落体运动的加速度g，高度越大，加速度g越小，纬度越大，加速度越大，同一地点加速度g相等，与物体的轻重无关，故A正确。考点：考查了对自由落体运动的理解5.以下对物体做自由落体运动的说法正确的是（ ）A. 物体开始下落时，速度为零，加速度也为零B. 物体下落过程中，速度增大加速度保持不变C. 物体下落过程中，速度和加速度同时增大D. 物体下落过程中，速度的变化是个恒量【答案】BD【解析】试题分析：物体初速度为0，加速度为g，速度均匀增大，加速度不变故A错误，B正确，C错误根据，知速度的变化率是个恒量故D正确故选BD。考点：自由落体运动【名师点睛】解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，在运动的过程中，加速度保持不变，速度均匀增大。6.一个铁钉和一块小海棉从同一高处同时下落，总是铁钉先落地，这是因为（ ）A. 铁钉比海棉重B. 铁钉比海棉密度大C. 海棉受到的空气阻力影响大D. 海棉的体积大【答案】C【解析】【详解】铁钉与小海棉同时下落，由于小海棉受到的空气阻力大，铁钉的加速度大于小海棉的加速度，根据x=at2知，铁钉先落地。故C正确，ABD错误。故选C。【点睛】同一地点重力加速度是相同的，相同的空气阻力对重力大的物体影响较小，难度不大，属于基础题7.自由下落的物体，自起点开始依次下落三段相等位移所用的时间的比是（ ）A. 1：3：5B. 1：4：9C. D. 【答案】D【解析】【详解】根据自由落体运动的位移公式hgt2，有：xgt12；2x=gt22；3xgt32，解得t1：t2：t31：；故自起点开始依次下落三段相等位移所用时间的比是t1：（t2-t1）：（t3-t2）=1：（-1）：（-）；故选D。【点睛】本题关键是根据自由落体的位移时间关系公式列式求解，也可以根据初速度为零的匀加速直线运动的规律直接求解8.在深为8米的井口某处水滴每隔一定时间落下，当第五滴刚离开井口时，第一滴水正好落下，那么，这时第2滴水离进底的高度是（ ）A. 2mB. 2.5mC. 2.9mD. 3.5m【答案】D【解析】【详解】根据h=gt2得，可知相邻两滴水之间的时间间隔，第2滴水下落的时间t3t，则第2滴水下落的高度hgt210m4.5m，水滴离地的高度h=H-h=3.5m。故D正确，ABC错误。故选D。【点睛】解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解此题还可以用相等时间的位移比例关系求解.9.从某高处释放一粒小石子，经过1s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将 （ ）A. 保持不变B. 不断增大C. 不断减小D. 有时增大，有时减小【答案】B【解析】试题分析：由可知两个石子的间距，所以距离随时间增大，故选项B正确考点：考查自由落体运动规律的应用10.自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为 （ ）A. 1mB. 5mC. 10mD. 不能确定【答案】C【解析】【详解】根据x=gt2=101=10m，知任何两个相邻1s内的位移增量为10m，故选C。【点睛】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，解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用11.自由下落物体，它下落一半高度所用的时间和全程所用的时间之比是（ ）A. 1/2B. 2C. D. 【答案】C【解析】【详解】根据h=gt2得，位移之比为1：2，则所用时间之比为1：=：2。故选C。【点睛】自由落体运动做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，结合位移时间公式求出两段过程中的时间之比12.球A和球B先后由同一高度自由下落，B比A迟0.5s，g = 10m/s2，A、B均在下落时，以下判断正确的是（）A. A相对B作v = 5m/s 向下的自由落体运动B. B相对A作v = 5m/s 向上的竖直上抛运动C. B相对A作v = 5m/s 向下的匀速直线运动D. A相对B作v = 5m/s 向下的匀速直线运动【答案】D【解析】【详解】根据xg(t+0.5)2gt2=gt+g，可知A与B之间的距离随时间均匀增大，A相对B向下做匀速直线运动，B相对A向上做匀速直线运动，速度大小为5m/s。故D正确，ABC错误。故选D。二实验题13.自由落体运动在任何相邻的1秒内位移的增量为_m，速度的增量为_m/s.【答案】 (1). 10； (2). 10；【解析】【详解】根据匀变速直线运动的规律可知：x=at2则x=gt2=1012m=10mv=gt=101m/s=10m/s【点睛】解决自由落体运动的题目关键在于明确自由落体中的公式应用，一般情况下，研究由落点开始的运动列出的表达式最为简单；并且最好尝试一题多解的方法14.做自由落体运动的物体在第ns内通过的位移比第1s内能过的位移多_m.(g取10m/s2)【答案】 ；【解析】【详解】第ns内通过的位移: ；第1s内能过的位移；则物体在第ns内通过的位移比第1s内能过的位移多：15.一物体从45m高处自由下落，在最后1s通过的高度是_s，最后1s的初速度是_m/s，最后 1s内的平均速度是_m/s。【答案】 (1). 25； (2). 20； (3). 25；【解析】根据公式可得物体下落的总时间为t=3s，所以最后1s通过的高度为总高度与前2s内下落的高度差即，最后1s的初速度为前2s末速度故，最后一秒的平均速度为。16.物体从高处自由下落，通过1.75m高的窗户所需时间0.1s,物体从窗底落到地面所需时间为0.2s,则物体是从_m处落下的。【答案】20；【解析】设从开始运动到窗户上端的时间为t，则运动到下端的时间为t+0.1s，则；hg(t+0.1)2gt21.75m解得：t=1.7s从开始到落地的总时间为t总=t+0.3s=2sh=gt总2=104m20m17.自由下落的物体，最后1s落下的距离恰为全程之半，那么，物体是从_m高处开始下落。它在最后1s内的平均速度为_m/s，下落过程中所用的全部时间为_s.【答案】 (1). 58.2； (2). 29.1； (3). 3.41；【解析】【详解】由题意可知：对于下降的全过程有：Hgt2最后1s之前的高度：h=H=g(t1)2代入数据，解得：t=2+（s）=3.41s所以总的高度为：Hgt210(2+)2m58.2m它在最后1s内下落的距离为29.1m，根据可知平均速度为29.1m/s；【点睛】此题考查自由落体运动的规律，关键是正确选择研究过程，即分别对全程和最后1s之前的位移列式即可求得高度和时间18.设宇航员在某行星上从高32m处自由释放一重物，测得在下落最后1s 内所通地的距离为14m,则重物下落的时间是_，该星球表面的重力加速度为_.【答案】 (1). 4s; (2). ;【解析】试题分析：设重物下落的时间是t，该星球表面的重力加速度为g，h32 m，t1 s，x14 m，hgt2，hxg（tt）2代入数据可得，32gt218g（t1）2解得：t4 s，g4 m/s2。考点：匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题考查了匀变速直线运动的规律的应用，解题的切入口是最后1s内的位移，也可以画出v-t图象，运用比例关系求解。19.空作业的工人不小心将铁钳脱落，从脱落到落地经过2秒钟，请估算高空作业的工人距地面的高度_.【答案】19.6m;【解析】【详解】根据自由落体运动位移时间公式得：h=gt2=9.822=19.6m20.物体由屋顶自由下落，经过最后2m所用时间是0.15s,则屋顶高度约为 _.【答案】10m;【解析】【详解】由题意可知：对于下降的全过程有 H=gT2最后2m之前的高度 h=H-h=g（T-t）2代入数据，解之T=s则屋顶的高度为为 H=gT210m【点睛】物体做自由落体运动，根据自由落体运动的规律分别对全程和2m之前的位移列式即可求得高度三计算题21.从一定高度的气球上自由落下的两个物体，第1个物体下落1s钟后，第二个物体开始下落，两物体用长为93.1m的绳连接在一起。问：第二个物体下落多长时间绳被拉紧？（g=9.8m/s2）【答案】9s【解析】自由落体运动的物体间距为93.1m，设第二个物体所需时间为t，则，计算可得t=8.81s故答案为：8.8122.一小球自屋檐自由下落，能过窗口所用的时间t = 0.25s，窗高两米。问窗顶距屋檐多高？小球由屋檐下落到窗顶所用时间是多少？（g = 10m/s2）【答案】2.28m，0.675s【解析】【详解】设屋檐距窗顶高为H，水滴下落至窗顶用时为t，则水滴到窗顶过程中：H=gt2 水滴到窗户底端过程中：H+2=g（t+0.25s）2 联立解得：t=0.675s