高中物理 3.3《匀变速直线运动实例—自由落体运动》习题课1课件 鲁科版必修1.ppt

3 3 匀变速直线运动实例 自由落体运动 习题课 1 甲小球的重力是乙小球的5倍 甲从h高处自由落下 乙从2h高处与甲同时自由落下 在它们落地之前 下列说法中正确的是 a 甲 乙小球下落过程中 在同一时刻甲的速度比乙大b 下落1秒时它们离地的高度一样大c 下落1秒时它们的速度一样大d 下落过程中甲的加速度比乙大 解析 选c 甲 乙同时做自由落体运动 在同一时刻甲的速度与乙的速度相同 下落的高度相同 离地的高度不同 下落过程中加速度相同 都为重力加速度 所以a b d错 c正确 2 某同学在一根不计质量且不可伸长的细绳两端各拴一个可视为质点的小球 然后从三楼的阳台上由静止无初速度释放小球 两小球落地的时间差为t 如果该同学用同样的装置和同样的方法从该楼四楼的阳台上释放小球 让小球自由下落 那么 两小球落地的时间差将 空气阻力不计 a 不变b 增加c 减小d 无法确定 解析 选c 高度越大 小球落地时的速度越大 小球下落相同的高度越往下时所用时间越短 故c正确 3 跳伞运动员以5m s的速度匀速下降 在距地面10m的地方掉了一颗扣子 跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为 不计空气阻力对扣子的作用 g取10m s2 a 2sb sc 1sd 2 s 解析 选c 设运动员经t1时间到达地面 扣子经t2时间落地 则10m 5t1 所以t1 2s 对于扣子 10m 5t2 gt22 解得t2 1s 所以t1 t2 1s 故c正确 a b d错 4 有一种 傻瓜 照相机 其光圈 进光孔径 随被拍摄的亮度自动调节 而快门 曝光时间 是固定不变的 为估测该照相机的曝光时间 实验者从某砖墙前的一定高度处使一个石子自由落下 拍摄石子在空中的照片 如图所示 由于石子的运动 它在照片上留下了一条模糊的径迹 已知每块砖的平均厚度为6cm 拍摄到的石子位置a距石子起落点竖直距离为2m 怎样估算这个照相机的曝光时间 g取10m s2 解析 石子做自由落体运动 它留下径迹ab对应的运动时间即为曝光时间 设开始下落点为o 由照片可以看出ab长对应两块砖的厚度 即ab 6 2cm 0 12m 又oa 2m 故ob 2 12m 由h gt2知 从o至a和从o至b所用时间分别为ta s 0 632s tb s 0 651s 所以曝光时间约为 t tb ta 0 019s 答案 0 019s 5 从离地面500m的空中自由落下一个小球 g取10m s2 求小球 1 经过多长时间落到地面 2 自开始下落计时 在第1s内的位移 最后1s内的位移 3 下落时间为总时间的一半时的位移 解析 1 由s gt2 得落地时间 t 10s 2 第1s内的位移 s1 gt12 10 12m 5m 因为从开始运动起前9s内的位移为s9 gt92 10 92m 405m 所以最后1s内的位移为s10 s s9 500 405 m 95m 3 下落一半时间即t 5s 其位移为s5 gt 2 10 52m 125m 答案 1 10s 2 5m95m 3 125m 6 一条铁链ab长0 49m 系于a端使它竖直下垂 然后让它自由落下 求整条铁链通过悬点下方2 45m处小孔o点过程所需的时间 解析 如图所示 铁链自由下落2 45m 0 49m的距离 铁链下端b到达o点 此时铁链开始通过o点 至铁链上端a到达o点 算做铁链通过了o点 对本题来说要求的就是铁链ab的两端到达o点的时间差 解法1 作出铁链ab下落过程的示意图 如图所示 因为铁链上各点的运动情况相同 因此可拿ab上的任一点为代表进行讨论 以b端为研究对象 b端到达o点所需的时间为t1 发生的位移为h1 a点到达o点所需的时间为t2 铁链长度l 0 49m a端发生的位移为h2 2 45m 由图可知 h1 h2 l 1 96m h1 gt21 h2 gt22 由 可求得t t2 t1 7 4 10 2s 解法2 如图所示 设当铁链的下端到达o点和铁链的上端到达o点时铁链下降的高度分别为h1和h2 它们经过o点的速度分别为v1和v2 则v1 v2 铁链经过o点的时间为t 位移为铁链的长度l 则有t 代入数据得 t 7 4 10 2s 答案 7 4 10 2s 7 10分 一物体从某一高度做自由落体运动 已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的1 3 g取10m s2 则它开始下落时距地面的高度为多少 解析 设物体在空中下落的总时间为t 总高度为h则有h gt2 第1s内下落高度h1 gt21 10 12m 5m 最后1s内下落的高度3h1 gt2 g t 1 2 解 式得t 2s 代入 式得h 20m 答案 20m 8 新题快递 10分 如图2所示是某晚报报道香港新建成的一种让人体验自由落体的跳楼机 其中列出了一些数据供参考 a 总高度60m b 限载12人 c 最大时速45英里 1英里 1609m 此速度相当于20m s 根据以上信息估算 1 跳楼机下落的总时间至少为多少 2 跳楼机先做自由落体运动 紧接着做匀减速运动 则减速过程中的最大加速度是多少 解析 1 跳楼机先做自由落体运动至最大时速后立即做匀减速运动 落地时速度恰好减小为零 此种情况对应的时间最短 可由如图所示的v t图象说明 全程的平均速度 10m s 最短时间tmin s 6s 2 自由下落时间t1 s 2s 故减速过程的最短时间t2 tmin t1 4s 最大加速度am 5m s2答案 1 6s 2 5m s2 9 在自来水龙头下放一空罐头盒 调节水龙头 让水一滴一滴地流出 并调节到使第一滴水碰到盒底的瞬间 第二滴水正好从水龙头口开始下落 且能依次持续下去 若给实验者的测量仪器是刻度尺和秒表 如何利用上述仪器测定重力加速度g的大小 需要测定哪些物理量 试写出计算重力加速度g的表达式 思路点拨 水滴下落过程可近似看做自由落体运动 由自由落体运动规律测出水滴下落的