全程学习方略高中物理 2.3 匀变速直线运动实例自由落体运动（精讲优练课型）课时提升作业 鲁科版必修1.doc

匀变速直线运动实例自由落体运动(15分钟50分)一、选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1.在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重两石块从同一高度同时自由下落，则关于两石块的运动，下列说法正确的是()a.重的石块落得快，先着地b.轻的石块落得快，先着地c.在着地前的任一时刻，两石块具有相同的速度、相同的位移和相同的加速度d.两石块在下落时间内的平均速度重的石块大【解题指南】解答本题把握以下两点：(1)在忽略空气阻力情况下，轻、重石块均做自由落体运动。(2)加速度都为重力加速度。【解析】选c。物体做自由落体运动的快慢与物体的质量无关，因两石块下落高度相同，故它们将同时落地，且在着地前的任一时刻，两石块具有相同的速度、相同的位移和相同的加速度，a、b选项错；c选项对；在下落时间内，两石块的位移相同，所用时间相同，由平均速度的定义可判定其平均速度相同，d选项错。2.(2015南通高一检测)下列运动中可视为自由落体运动的是()a.苹果成熟后自由掉落b.羽毛释放后向下飘落c.乒乓球下抛后竖直落下d.降落伞从空中缓缓降落【解析】选a。苹果成熟后自由下落，阻力可以忽略，初速度为零，仅受重力，可视为自由落体运动，a正确；羽毛下落过程中所受的阻力不能忽略，不能视为自由落体运动，b错误；乒乓球下抛后，初速度不为零，不能视为自由落体运动，c错误；降落伞从空中缓慢降落，阻力不能忽略，不能视为自由落体运动，d错误。3.物体自高为h的楼顶处自由下落(不计空气阻力)，重力加速度为g，物体从楼顶落到一半高度时的速度大小为()a.b.c.d.2【解题指南】解答本题时应该注意：(1)忽略空气阻力的情况下，认为物体只受重力作用，物体做自由落体运动。(2)自由落体运动的位移为楼高的一半h=。【解析】选c。根据自由落体运动的速度位移关系式可知，物体自由下落的位移等于时的速度为v=，选项c正确。4.小鹏摇动苹果树，在同一高度，一个苹果和一片树叶同时从静止直接落到地上，苹果先落地，下面说法中正确的是()a.苹果和树叶做的都是自由落体运动b.苹果和树叶的运动都不能视为自由落体运动c.苹果的运动可视为自由落体运动，树叶的运动不能视为自由落体运动d.假如地球上没有空气，则苹果会比树叶先落地【解题指南】解答本题应注意以下两个方面：(1)运动物体是否只受重力作用。(2)运动物体的初速度是否为零。【解析】选c。空气阻力对树叶影响较大，不能忽略；空气阻力对苹果影响较小，可以忽略，故a、b两项错误，c项正确；当没有空气阻力时，苹果和树叶只受重力作用，它们将会同时落地，d项错误。5.一物体从高h处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度为v，那么当物体下落时间为时，物体的速度和距地面高度分别是()a.，b.，c.，hd.，h【解析】选c。物体做自由落体运动，经时间t到达地面的速度为v，根据速度公式v=gt可知，下落时间为时的速度为v=g()=v，又知下落时间t内的位移为h，则时间内的位移为h=g()2=h，物体距地面高度h=h-h=h，选项c正确，其他选项均错。【补偿训练】物体从某一高度自由下落，第1s内通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地()a.1 sb.1.5 sc.sd.(-1)s【解析】选d。设物体自由落体运动的高度为h，t1=1s，则=g，自由落体运动的总时间为t，故h=gt2，t=s，因此，物体下落1s后需再经过(-1)s才会落地，选项d正确。二、非选择题(15分)6.屋檐每隔一定时间滴下一滴水，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1m的窗子的上、下沿，如图所示(g取10m/s2)，求：(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔是多少?【解题指南】解题时注意以下两点：(1)“每隔一定时间滴下一滴水”，故可将题图中的5滴水看作一滴水在不同时刻的频闪照片来处理。(2)利用自由落体的规律求高度。【解析】方法一：利用基本规律求解。设屋檐离地面高为h，滴水间隔为t，由公式h=gt2得第2滴水的位移h2=g(3t)2第3滴水的位移h3=g(2t)2由题意知：h2-h3=1m屋檐距地面的高度h=g(4t)2由解得：t=0.2s，h=3.2m。方法二：用比例法求解。(1)初速度为零的匀加速直线运动在连续相等的时间间隔内的位移之比为s1s2s3sn=135(2n-1)由此可得相邻两水滴之间的间距从上到下依次为：s0，3s0，5s0，7s0由图可知，窗高为5s0，则5s0=1m，所以s0=0.2m，所以屋檐的高度为h=s0+3s0+5s0+7s0=16s0=3.2m。(2)由h=gt2得，滴水时间间隔为t=s=0.2 s答案：(1)3.2m(2)0.2s【互动探究】(1)上题中第1滴与第2滴水的速度差、下落距离差各如何变化?(2)第1滴水落地时速度为多少?提示：(1)两滴水都做自由落体运动，第1滴水比第2滴水早运动t=0.2s。(2)由v2=2gh求得落地速度。【总结提升】多个物体依次下落问题的处理方法(1)对从同一位置开始间隔相等时间，依次做自由落体运动的物体在空间形成不同间距的问题，可将若干个物体在某一时刻的排列情形等效成一个物体在不同时刻的位置。(2)类似于做匀变速直线运动时，打点计时器打下的纸带，由此可用s=at2、初速度为零的匀变速直线运动的比例式或平均速度法来求解。(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分)1.小红同学在探究自由落体运动规律时，从生活情景中选出下列四种运动情况进行探究，你认为哪一个选项中的物体所做的运动符合自由落体运动规律()a.在月球上的同一高度同时释放的羽毛和铁锤(月球上为真空)b.跳伞运动员从高空下落c.跳水运动员入水过程d.从飞机上空投物体【解析】选a。月球上为真空，羽毛和铁锤下落过程中只受重力作用，v0=0，故它们的运动符合自由落体运动，a对；b、c两项中运动员在运动过程中所受空气阻力和水的阻力都不能忽略，故其运动不符合自由落体运动规律，b、c错；从飞机上空投物体，初速度不为零，则不能看作自由落体运动，d错误。2.做自由落体运动的小铁球，第6个0.6s经过的位移是第1个0.6s经过的位移的倍数为()a.6b.9c.11d.36【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。(2)连续相等时间内的位移之比为135(2n-1)。【解析】选c。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，连续相等时间内的位移之比为135(2n-1)，当n=6时，2n-1=11，所以第6个0.6s内的位移是第1个0.6s内位移的11倍，c正确。3.(多选)为了求出楼房的高度，让一石子从楼顶自由下落，若空气阻力不计，除了知道重力加速度g以外，还需测出下列哪个物理量的值就能计算出楼房高度()a.石子下落时间b.石子落地时的加速度c.最后1 s内的位移d.通过最后1 m的时间【解题指南】解答本题时应该注意以下两个方面：(1)由于忽略空气阻力，石子做自由落体运动。(2)已知重力加速度，可以应用位移公式、位移速度加速度关系式及平均速度公式求解自由落体运动的位移。【解析】选a、c、d。根据自由落体运动的位移公式h=gt2，可知，要求楼高只要知道重力加速度和下落时间即可，a正确；石子落地时的加速度与楼高无关，b错误；知道最后1 s内的位移可求出最后1 s内的平均速度，根据速度公式和平均速度公式可求出落地时的速度及下落时间，可求出楼高，c正确；知道通过最后1 m的时间，可求出最后1 m内的平均速度，根据速度位移公式2gh=-v2和=可求出落地时的速度，从而得到下落时间，求出楼高，d正确。4.在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达较大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地。他的速度图像如图所示。下列关于该空降兵在0t1或t1t2时间内的平均速度的结论正确的是() a.0t1，=b.t1t2，=c.t1t2，d.t1t2，2()【解析】选a。空降兵在0t1时间内做自由落体运动，因此在这段时间内的平均速度为=，选项a正确；速度图像中图线与时间轴围成图形的面积代表位移，t1t2时间内，空降兵下降的实际位移小于这段时间内匀减速下降时的位移，当匀减速下降时，这段时间内的平均速度为=，因此t1t2时间内的平均速度，选项b、c、d错误。(如图，在t1t2时间内匀减速运动的位移比空降兵的实际位移大)二、非选择题(本题共2小题，共22分)5.(10分)(2015枣庄高一检测)一个物体从空中a点做自由落体运动，经过空中b点时速度为，物体落到地面c点时速度为v。已知b点离地面的高度h=15m，g取10m/s2，求：(1)物体落到地面c点时的速度v的大小。(2)物体在空中运动的时间t。(3)a点与地面c点的高度h。【解析】(1)由b点到c点，v2-()2=2gh，代入数据解得v=20m/s。(2)根据v=gt，可得物体在空中运动的总时间为：t=2s。(3)根据v2=2gh(根据h=gt2也可)，可得h=20m。答案：(1)20m/s(2)2 s(3)20 m6.(12分)在“嫦娥”号撞月过程当中，假如“嫦娥”号落至离月球表面h高处开始自由下落，经过最后64m所用的时间是4s，月球表面没有空气，月球表面的重力加速度等于地球表面重力加速度的，即g=g=1.6m/s2。求：“嫦娥”号下落的总时间t和下落的高度h。【解析】解法一：根据自由落体运动规律可得，h=gt2，h=g(t-4s)2，且h=h-h=64m联立以上三式，将g=1.6m/s2代入解得，t=12s，h=115.2m解法二：“嫦娥”号在最后4s内的平均速度等于(t-2)s时的瞬时速度，有v=g(t-2s)=，所以t=+2s=s+2s=12s，h=gt2=1.6122m=115.2 m解法三：设“嫦娥”号最后4s的初速度为v0，则最后4s内做初速度为v0、加速度为g的匀加速直线运动，有h=v0t+gt2，代入数值可得v0=m/s=12.8m/s由v0=gt得t=s=8s，所以运动的总时间为t=t+t=12s，总位移h=gt2=115.2m答案：12s115.2 m【总结提升】自由落体类问题的三种解法(1)利用自由落体运动的位移公式和速度公式求解下落的位移和时间。(2)利用做匀变速直线运动的物体的运动规律，如：在某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度来求物体下落的时间和位移。(3)利用匀变速直线运动位移公式求出前一段的末速度，再利用速度公式求时间。【补偿训练】比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹。如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度h1=6.8