高中物理 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究单元过关检测卷4 新人教版必修1

用心 爱心 专心1 百校联盟高一新课程物理必修百校联盟高一新课程物理必修 1 1 单元过关检测卷 四 第四单元单元过关检测卷 四 第四单元 自由落体运动自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究 9090 分钟分钟 100100 分 分 一 选择题部分共一 选择题部分共 1010 小题小题 在每小题给出的四个选项中 有的小题只有一个选项正确 有在每小题给出的四个选项中 有的小题只有一个选项正确 有 的小题有多个选项正确 全部选对的得的小题有多个选项正确 全部选对的得 4 4 分 选不全的得分 选不全的得 2 2 分 有选错或不答的得分 有选错或不答的得 0 0 分分 1 下列有关史实叙述 正确的有 A 亚里士多德认为重量的大小决定物体下落的快慢 B 英国物理学家牛顿在比萨斜塔上完成了落体实验 C 伽利略将实验与逻辑推理结合 推出自由落体运动属于匀加速运动 D 伽利略通过落体实验证明了重量并不是影响落体运动快慢的原因 2 对于自由落体运动 说法正确的是 A 物体开始下落时的速度为零 加速度也为零 B 物体下落过程中速度增加 加速度保持不变 C 自由落体加速度的方向不一定是竖直向下的 D 物体下落过程中速度和加速度同时增大 3 氢气球升到离地面 80m 的高空时从上掉落下一物体 物体又上升了 10m 高后开始下落 若取向上为正 则物体从掉落开始至地面时的位移和经过的路程分别为 80m 100m B 80m 100m C 90m 180m D 90m 180m 4 小王同学在采用密闭玻璃管对落体运动进行研究 某次实验中 当迅速将玻 璃管倒立过来 管内的羽毛和铜钱的下落现象如图所示 则对玻璃管内的情况判 断正确的是 A 所用玻璃管内是真空 B 所用玻璃管没有抽气 C 无法判断管内的抽气情况 D 羽毛和铜钱的下落与抽气情况无关 5 物体从距地面某高处开始做自由落体运动 若下落前一半路程所用的时间为t 则物体 下落全程所用的时间为 A 2t B 4t C 2t D 22t 6 采用如图所示的实验装置可以对自由落体运动进行定量研究 在本实验中需 要注意的事项是 A 装置中要求计时器的两个限位孔在同一个竖直线上 B 实验中要求先放纸带 后立即打开电源 C 实验中要求先打开电源 后释放纸带 D 释放纸带前应该让重物靠近打点计时器 7 从高度为 125m 的塔顶 先后落下a球和b球 自由释放这两个球的时间差为 1s 则以下判断正确的有 A b球下落高度为 20m 时 a球速度大小为 30m s B a球接触地面瞬间 b球离地高度为 45m C 在a球接触地面之前 两球的速度差恒定 D 在a球接触地面之前 两球离地的高度差恒定 用心 爱心 专心2 8 一物体做匀变速直线运动 下列说法正确的是 A 如果做匀加速直线运动 一段过程位移中点的速度大于时间中点的速度 如果是做匀 减速直线运动 则时间中点的速度大于位移中点的速度 B 无论做匀加速还是匀减速直线运动 一段过程时间中点的速度总是小于位移中点的速 度 C 无论做匀加速还是匀减速直线运动 一段过程时间中点的速度总是大于位移中点的速 度 D 无论做匀加速还是匀减速直线运动 一段过程时间中点的速度总是等于位移中点的速 度 9 据报道 2007 年 4 月 26 日 由于对重力和黑洞的研究而闻名全球的英国著名物理学家 史蒂芬 霍金体验 零重力飞行 后在美国佛罗里达州卡纳 维拉尔角的肯尼迪航天中心安全降落 所谓 零重力飞行 实 际上就是只在重力作用下的落体运动 假设飞机从 10000m 高 空开始俯冲 飞机上的人在 25 秒的时间里处于一种接近 零 重力 的状态 则结束 零重力 状态时飞机离地面的高度 约为 A 3000m B 5000m C 7000m D 9000m 10 为了测得楼房的高度 让一石块从楼顶自由下落 不计空气阻力 那么除已知的重力 加速度 g 外 测出下列哪一个物理量就可以算出楼房的高度 A 石块下落到地面的总时间 B 石块下落第 1s 内的位移 C 石块落地前最后 1s 内的位移 D 石块通过最后 1m 位移的时间 题号 12345678910 答案 二 填空题二 填空题 本题共 3 小题 每小题 4 分 共 12 分 11 一个物体从一定高度处自由落下 已知下落的平均速度为 15m s g取 10m s2 则运动 所经历的时间是 s 最后落地瞬时的速度是 m s 12 2007 年 4 月 亚洲最高旱地喷泉 落户 北京顺义潮白河森林公 园 如图所示 据了解 喷泉高度可达 136 8 米 由此我们可以估算出水 柱刚离开喷头时的速度约为 m s 水流从离开喷头到落回水池的时 间差约为 s 保留 2 位有效数字 13 小明在观看杂技演员做抛球表演时 他看到杂技演员每只手能让四个球在空中循环抛 出并接住 假设不计小球在手中停留的时间 相邻两球的时间间隔为 0 2s 则小球在空中 的最大高度为 m g 10m s2 三 科学探究与实验三 科学探究与实验 本题共 2 小题 共 10 分 14 4 分 伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的 运动 首次发现了匀加速运动的规律 伽利略假设物块沿 斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则 他在斜面上用 刻度表示物块滑下的路程 并测出物块通过相应路程的时 间 然后用图线表示整个运动过程 如图所示 图中 OA 表 示测得的时间 矩形 OAED 的面积表示该时间内物块经过的 路程 则图中 OD 的长度表示 P 为 DE 的中点 连接 OP 且延长交 AE 的延长线于 B 则 AB 的长度表示 v 用心 爱心 专心3 乙 甲 15 6 分 古希腊哲学家亚里士多德最早认为 物体下落的快慢是由它们的重量大小决 定的 物体越重 下落得越快 但是物理学家伽利略用简单明了的科学推理 巧妙地揭示了 亚里士多德的理论内容包含的矛盾 指出 根据亚里士多德的论断 一块大石头的下落速 度要比一块小石头的下落速度大 假定大石头下落速度为 8 小石头下落的速度为 4 当我 们把石头拴在一起时 下落快的会被下落慢的拖着而减慢 下落慢的会被下落快的拖着而 加快 结果整体系统的下落速度应该小于 8 但是两块石头拴在一起 加起来比大石头还 要重 根据亚里士多德的理论 整个系统的下落速度应该大于 8 这样就使得亚里士多德 的理论陷入了自相矛盾的境地 伽利略由此推断 重的物体不会比轻的物体下落得快 根 据伽利略的推理方法 假设用两块同样重的石头为研究对象 你又如何推翻亚里士多德的 结论呢 四 论述 计算题四 论述 计算题 本题共 4 小题 满分 38 分 应写出必要的文字说明 方程式和重要的 演算步骤 只写出最后答案的不得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和 单位 16 7 分 人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间 如图所示 甲同学两个 手指捏住木尺一端 乙同学在木尺另一端零刻度处做握尺准备 且手的任何部位都与尺不 接触 当乙看到甲放手时 他立即握住木尺 发现所握处刻度值为 2 0 102mm 试求乙同学 的反应时间 g 10m s2 17 9 分 如图所示 轻杆 BC 用细绳 AB 悬挂 杆与绳的全长 AC 为 9 4m 一同学在 C 点 的正下方 D 点水平观察 CD 距离为 0 4m 由静止释放轻绳和轻杆 让其做自由落体运动 已知细绳从他的眼前通过的时间为 0 4s 且细绳下落的过程中始终保持竖直 取 g 10m s2 求轻杆的长度为多少 18 10 分 高度为 1 4m 的小型升降机由静止开始向上做匀加速直线运动 2s 末升降机顶部螺钉脱落 再经 0 5s 螺钉落到地板上 如图所示 求升降 机上升的加速度 取 g 10m s2 19 12 分 2006 年 3 月 17 日 俄罗斯 勇士 特技飞行团在我国著名旅游胜地张家界进 行特技飞行表演 这次执行穿越大门山飞行任务的是俄罗斯著名的 苏 27 喷气式战斗 用心 爱心 专心4 机 工业上将喷气式飞机向后喷出燃气产生的推力和自身重力的比称为推重比 由推重比可 知 苏 27 型战斗机向上加速的加速度最大可达重力加速度 0 1 倍 在一次零重力实验中 飞行员操纵该型号飞机 从 1450 m 的高度 以 170 m s 的初速度沿竖直直线加速提升 30s 后撤去动力 此后至多可以获得多长时间的零重力状态 为保证安全 飞机离地面的 高度不能低于 1000 m 计算中g取 10 m s2 空气阻力不计 参考答案参考答案 四四 1 ACD 2 B 3 B 4 A 5 A 6 ACD 7 ABC 8 B 9 C 10 ACD 11 3 30 12 52 10 13 0 8 14 平均速度 物块的末速度 15 设两块同样重的石头的速度都是 8 不一定设该数 当我们把石头拴在一起时 由于 原来快慢相同 所以两块石头不会互相牵拉 这样各自应保持原来的速度 即它们的速度 还应该是 8 但两块石头拴在一起重量增大了 为原来的 2 倍 根据亚里士多德的理论 整个系统的下落速度应该大于 8 这样就使得亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地 从而推翻了这个理论 16 解 由自由落体规律有 h 2 2 1 gt 4 分 得 t g h2 s20 0 10 2 02 s 3 分 17 设轻杆的长度为 h 则由自由落体规律可得 s 10 4 04 9 2 g h2 t AD AD 1 4s 3 分 10 4 0h 2 g h2 t BD BD 3 分 而4 0t t BDAD s即stBD1 2 分 由上 解得 h 4 6m 1 分 18 解 设升降机的加速度为 a t1 2s 末升降机和螺钉的速度 v 1 at 2 分 此后 t2 0 5s 螺钉落到地板 此过程螺钉的位移 s1 2 22 gt 2 1 vt 2 分 升降机的位移 s2 2 22 at 2 1 vt 2 分 而 s2 s1 h 2 分 将 h 1 4m 代入上式解得 a 1 2 m s2 2 分 19 解 第一阶段 30s 内做匀加速运动 第二阶段做竖直上抛 第三阶段自由落体 Fmg a m 推 0 1g 2 1 1 0 1 10m s mgmg m 1m s2 1 分 v1 v0 at1 170 1 30 m s 200 m s 1 分 h1 v0t 2 1 1 2 at 17