高中物理 2.56 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究课时提升作业 新人教版必修1(1).doc

2014-2015学年高中物理 2.5-6 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究课时提升作业 新人教版必修1(15分钟50分)一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分。多选题已在题号后标出)1.(2014长沙高一检测)一个铁钉和一团棉花团同时从同一高度处下落,总是铁钉先落地,这是因为()a.铁钉比棉花团重b.棉花团受到的空气阻力影响比铁钉大c.铁钉不受空气阻力d.铁钉的重力加速度比棉花团的大【解析】选b。物体的轻重不影响其下落的快慢,a错。任何物体在空气中下落都受空气阻力作用,c错。由于铁钉的表面比棉花团小,受到的阻力较小,而棉花团受到的空气的阻力相对于其重力较大,故棉花团下落速度较慢,后落地,b对。重力产生的加速度相同,和物体的质量无关,d错。2.(多选)(2014宝鸡高一检测)关于自由落体运动,下列说法正确的是()a.自由落体运动的物体初速度为零b.物体从静止开始,竖直下落的运动就是自由落体运动c.自由落体运动的物体只受重力作用d.自由落体运动是变加速直线运动【解析】选a、c。自由落体运动是从静止开始下落,且只在重力作用下的运动,a、c对,b错。自由落体运动的加速度恒定不变,自由落体运动是匀加速直线运动,d错。3.(多选)(2013苏州高一检测)甲物体的重力比乙物体的重力大5倍,甲从h高处自由落下,乙从2h高处同时自由落下,下列几种说法正确的是()a.两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙的大b.下落1s末,它们的速度相等c.各自下落1m,它们的速度相等d.下落过程中甲的速度比乙的大【解析】选b、c。物体在下落过程中,因是自由下落,只受重力影响,加速度都为g,与质量无关,d选项错误。由v=gt知a选项错、b选项正确。由公式v2=2gh可知c选项正确,故答案应选b、c。4.关于重力加速度的说法不正确的是()a.重力加速度g是标量,只有大小没有方向,通常计算中g取9.8m/s2b.在地球上不同的地方,g值的大小不同,但它们相差不是很大c.在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同d.在地球上的同一地方,离地面高度越大重力加速度g越小【解析】选a。重力加速度是矢量,方向竖直向下,与重力的方向相同,在地球的表面,不同的地方,g值的大小略有不同,但都在9.8m/s2左右,在地球表面同一地点,g的值都相同,但随着高度的增大,g的值逐渐变小。5.(2014成都高一检测)在不同高度同时释放两个铅球(不计空气阻力),则在均未落地前,两者()在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度;落地的时间间隔取决于两铅球释放时的高度;在第1s内、第2s内、第3s内位移之比都为149;两铅球的距离和速度差都越来越大。a.只有正确b.只有正确c.只有正确d.都正确【解析】选a。两个铅球都做自由落体运动,所以加速度都等于重力加速度,即加速度相等;由于同时释放,所以运动时间相同;根据公式h=12gt2可得发生的位移相等,任意时刻的速度v=gt相等,正确;两铅球落地的时间间隔为t=2h1g-2h2g,即取决于两铅球下落的高度,正确;在第1s内、第2s内、第3s内位移之比都为135,错误;因为是同时释放的,所以两铅球下落过程中相同时间内的位移相等,故距离差是一个定值,即释放前的高度差,错误。故选a。【变式训练】一个自由下落的物体,前3s内下落的位移是第1s内下落位移的()a.2倍b.3倍c.6倍d.9倍【解析】选d。由h=12gt2知ht2,所以前3s内下落位移是第1s内下落位移的9倍,d正确。二、非选择题(15分)6.一个物体从45m高的地方自由下落,到达地面时的速度是多大?下落最后1s内的位移是多大?(g取10m/s2)【解析】由v2=2gh得物体到达地面时的速度v=2gh=21045m/s=30m/s物体落地1s前的速度v0=v-gt=30m/s-10m/s=20m/s故下落最后1s内的位移h=v0t+12gt2=201m+121012m=25m。答案：30m/s25m【总结提升】自由落体运动最后一秒内位移的求法若物体从某高度开始做自由落体运动,经时间t下落到地面,则物体在最后一秒内的位移的求解方法归纳起来有：(1)前ts内的位移减去前(t-1)s的位移,即h=12gt2-12g(t-1)2=12g(2t-1)。(2)先求出(t-0.5)s时的速度v,则最后一秒内位移h=v。(3)先求出(t-1)s时的速度v0,则最后一秒内位移h=v0+g2。(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题,每小题7分,共28分。多选题已在题号后标出)1.(2013伊宁高一检测)一物体从高为h处自由下落,经时间t落地,则当它下落t3时,下落的高度为()a.h9b.8h9c.h3d.2h3【解析】选a。由于h=12gt2,故h=12g(t3)2=19h,a正确。【变式训练】一物体从h高处自由下落,经时间t落地,则当它下落t2时,离地的高度为()a.h2b.h4c.3h4d.3h2【解析】选c。根据h=12gt2,下落高度与时间的平方成正比,所以下落t2时,下落高度为h4,离地高度为3h4。2.(2014西城区高一检测)一物体做自由落体运动。从下落开始计时,重力加速度g取10m/s2。则物体在第5s内的位移为()a.10mb.125mc.45md.80m【解析】选c。物体在第5s内的位移x=12gt22-12gt12=1210(52-42)m=45m,c正确。3.(2014泰州高一检测)甲、乙两物体做自由落体运动,已知甲物体重是乙物体重的2倍,而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半,下列说法正确的是()a.甲物体的加速度是乙物体加速度的2倍b.甲物体着地的速度是乙物体着地的速度的12c.甲物体下落的时间是乙物体下落的时间的22d.甲、乙两物体的末速度相同【解析】选c。甲、乙两物体的加速度相同,a错。由v2=2gh得v=2gh,落地时甲、乙两物体速度之比v1v2=12,b、d错。由h=12gt2得t=2hg,甲、乙两物体下落时间之比t1t2=12=22,c对。4.(多选)(2014黄冈高一检测)如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为t,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是()a.位置“1”是小球释放的初始位置b.小球做匀加速直线运动c.小球下落的加速度为dt2d.小球在位置“3”的速度为7d2t【解析】选b、c、d。由题图可以知道每两个相邻的点之间的距离差是一样的,由x=at2可知,a=xt2=dt2,所以b、c正确。点3的瞬时速度的大小为2、4之间的平均速度的大小,所以v3=x242t=7d2t,d正确。由于v3=v1+a2t,故v1=v3-2at=7d2t-2dt2t=3d2t,故a错误。【总结提升】匀加速直线运动规律在自由落体运动中的运用(1)相邻相等时间内下落的高度之差不变,即h2-h1=h3-h2=h4-h3=(2)相邻相等时间内下落的高度差等于加速度与时间二次方的乘积,即h=gt2。(3)下落过程中中间时刻的速度等于这段时间的平均速度,也等于这段时间初、末速度的平均值,即vt2=xt=v0+v2。二、非选择题(本题共2小题,共22分)5.(10分)(2013通辽高一检测)有一条竖直悬挂起来的长为4.2m的细杆ab,在杆的正下方离b端0.8m的地方有一个水平放置的圆环c,若让杆自由下落(g取10m/s2)。求：(1)从杆下落开始,上端a及下端b到达圆环所经历的时间;(2)ab杆通过圆环的过程中所用时间。【解题指南】解答ab杆通过圆环所用时间可按以下思路分析：(1)求出杆的b端到达环c的时间tb。(2)求出杆的a端到达环c的时间ta。(3)杆通过环c的时间为ta-tb。【解析】(1)杆做自由落体运动,杆的b点到达圆环的时间为tb,则：hb=12gtb2,将hb=0.8m代入求得：tb=0.4s杆的a点到达圆环的时间为ta,则：ha=12gta2将ha=5.0m代入求得：ta=1.0s。(2)杆通过圆环的过程中所用的时间：t=ta-tb=0.6s。答案：(1)1.0s0.4s(2)0.6s6.(12分)(2014泉州高一检测)跳伞员从476m的高空自由下落一段距离后才打开降落伞。设打开伞后以2m/s2的加速度匀减速下降,到达地面时速度为4m/s,(g取10m/s2)问：(1)跳伞员下落的最大速度多大?