2013-2014学年高中物理 基础知识篇 第一章 第七节 对自由落体运动的研究同步练测 教科版必修1

1 第七节第七节 对自由落体运动的研究对自由落体运动的研究 建议用时实际用时满分实际得分 45 分钟100 分 一 一 选择题选择题 本题包括 10 小题 每小题给出的 四个选项中 有的只有一个选项正确 有的有多 个选项正确 全部选对的得 5 分 选对但不全的 得 3 分 有选错或不选的得 0 分 共 50 分 1 一个做自由落体的物体 下落速度v值随时间 t变化的图像如图 1 所示 正确的是 图 1 2 从同一高度处 先后释放两个重物 甲释放一 段时间后 再释放乙 则以乙为参考系 甲的运 动形式是 A 自由落体运动 B 匀加速直线运动 ag D 匀速直线运动 3 在一根轻绳的两端各拴一个小球 一人用手拿 着绳上端的小球站在三层楼的阳台上 放手让小 球自由下落 两个球相继落地的时间差为 t 如 果站在四层楼的阳台上 同样放手让小球自由下 落 则两球相继落地的时间差将会 A 不变 B 变大 C 变小 D 由于层高不知 无法比较 4 甲物体的质量是乙物体质量的 3 倍 它们在同 一高度同时自由下落 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 甲与乙同时着地 D 甲与乙加速度一样大 5 为了得到塔身的高度 超过 5 层楼高 数据 某 人在塔顶使一颗石子做自由落体运动 在已知当 地重力加速度的情况下 可以通过下面哪几组物 理量的测定 求出塔身的高度 A 最初 1 s 内的位移 B 石子落地的速度 C 最后 1 s 内的下落高度 D 下落经历的总时间 6 某科技馆中有一个展品 该展品放在较暗处 有一个不断均匀滴水的水龙 头 刚滴出的水滴速度为零 在平行光源的照射下 可以观察到一种奇特的现象 只要耐心地缓慢调 节水滴下落的时间间隔 在适当的情况下 看到 的水滴好像都静止在各自固定的位置不动 如图 2 所示中A B C D所示 图中数值的单位是 cm 要想出现这一现象 所用光源应满足的条 件是 g取 10 m s2 A 普通白炽灯光源即可 B 频闪发光 间歇时间为 0 14 s C 频闪发光 间歇时间为 0 20 s D 频闪发光 间歇时间为 1 5 s 7 伽利略以前的学者认为 物体越重 下落得越 快 伽利略等一些物理学家否定了这种看法 在 一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球 玻 璃球先于羽毛到达地面 主要是因为 A 它们的质量不等 B 它们的密度不等 C 它们的材料不同 D 它们所受的空气阻力影响不等 8 物体从离地面 45 m 高处做自由落体运动 g取 10 m s2 则下列选项中正确的是 A 物体运动 3 s 后落地 B 物体落地时的速度大小为 30 m s C 物体在落地前最后 1 s 内的位移为 25 m D 物体在整个下落过程中的平均速度为 20 m s 9 伽利略在研究自由落体运动时 设计了如图 3 所示的斜面实验 下列哪些 方法是他在这个实验中采用 过的 A 用秒表计时 B 用打点计时器打出纸带进行数据分析 C 改变斜面倾角 比较各种倾角得到的x t2的 比值的大小 D 将斜面实验的结果合理 外推 说明自由落 体运动是特殊的匀变速直线运动 10 一个物体从某一高度做自由落体运动 已知 它第一秒内的位移为它最后一秒内位移的一半 g取 10 m s2 则它开始下落时距地面的高度为 图 2 图 3 A 5 m B 11 25 m C 20 m D 31 25 m 二 填空题二 填空题 本题共 2 小题 每小题 10 分 共 20 分 请将正确的答案填到横线上 11 1591 年 伽利略和他的两个学生带着两个不 同质量的铅球 一个是另一个重量的 10 倍 登 上了高为 54 5 米的比萨斜塔的顶部 自由释放 这两个小球 结果两个球在同一瞬间砸向地面 伽利略这个实验意在说明 轻 重物体下落的 一样 填 速度 或 加速度 12 伽利略对运动的研究 不仅确立了许多用于 描述运动的基本概念 而且创立了一套对近代科 学的发展极为有益的科学方法 或者说给出了科 学研究过程的基本要素 这些要素包含了以下几 个环节 对现象的一般观察 运动逻辑得出结论 对假设进行修正的推广 三 计算题三 计算题 本题共 2 小题 共 30 分 解答时应 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能得分 有数值计算的题 答 案中必须明确写出数值和单位 13 15 分 设宇航员在某行星上从高 32 m 处自 由释放一重物 测得在下落最后 1 s 内所通过的 距离为 14 m 则重物下落的时间是多少 该星球 表面的重力加速度为多大 14 15 分 一矿井深为 125 m 在井口每隔一定 时间自由下落一个小球 当第 11 个小球刚从井 口开始下落时 第 1 个小球刚好到达井底 则相 邻小球下落的时间间隔有多长 这时第 3 个小球 和第 5 个小球相距多远 取g 10 m s2 第七节第七节 对自由落体运动的研究对自由落体运动的研究 得分 得分 一 选择题一 选择题 题号 12345678910 答案 二 填空题二 填空题 11 12 三 计算题三 计算题 13 14 第七节第七节 对自由落体运动的研究对自由落体运动的研究 参考答案参考答案 一 选择题一 选择题 1 D 解析 解析 自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动 其v t图象应是一条过原点的倾斜直线 故 只有 D 项对 2 D 解析 解析 由于二者加速度相同 则它们的速度差不变 因此以乙为参考系时 甲做匀速直线运动 3 C 解析 解析 采用极端思维法 设想从极高层的阳台上让小球自由下落 此时绳长的影响更小 由此可推 知 在四楼阳台上落下时 两球落地的时间差减小 4 CD 解析 解析 由于甲 乙在同一地方 它们下落的加速度均为当地的重力加速度g 故 B 错 D 对 又由 于甲 乙从同一高度同时落下 据h gt2得 两物体同时落地 A 错 C 对 1 2 5 BCD 解析 解析 做自由落体运动的任何物体 最初 1 s 内的位移都相同 根据该位移无法求出塔身的高 度 故 A 错误 若知道石子落地时的速度 可由v2 2gh求出塔高 故 B 正确 若知道最后 1 s 内下落的 高度 可求出最后 1 s 内的平均速度 此平均速度就是落地前 0 5 s 时的瞬时速度 由此可求出落地时 的速度 进而求出塔高 故 C 正确 若知道石子下落的总时间 可由h gt2求出塔高 故 D 正确 1 2 6 B 解析 解析 水滴在不断地下落 照明光源应为一种间歇发光的光源 当水龙头中每产生一个水滴时 恰好闪光一次 当再一次闪光时 这个水滴就从A点运动到B点 第三次闪光时 它运动到了C点 第 4 次闪光时 则运动到了D点 而此时A B C D各点也均有水滴 水滴运动时灯不亮 观察者看不到 看到的只是在固定的位置有一滴水 由于自由落体运动在相同的时间间隔内的位移之比是 1 3 5 所以 图中各水滴处在 10 cm 40 cm 90 cm 位置处 则水滴从开始运动到 90 cm 位置处所经历的时间为t s 0 42 s 于是每段的时间间隔为T 0 14 s 综上所述 选项 B 正确 2h g 2 0 9 10 t 3 7 解析 解析 羽毛下落时空气阻力不能忽略 玻璃球和铁球下落时空气阻力可以忽略 玻璃球先于羽毛 到达地面 这主要是因为羽毛受到的空气阻力与其自身重力相比较大的缘故 正确选项为 D 8 ABC 解析 由h gt2得t 3 s h gt gt 25 m v gt 30 m s 1 2 2h g 1 22 3 1 22 2 m s 15 m s 则 A B C 正确 v h t 45 3 9 CD 解析 解析 由伽利略对自由落体的研究知识可知 C D 正确 当时还没有像秒表和打点计时器这样的 计时工具 只能靠滴水计时来测量时间 故 A B 均不正确 10 解析 解析 最后一秒内的位移 H 2 gt2 10 m 设高度为H 时间为t 则 H gt2 1 2 1 2 H 10 g t 1 2 解 得 H 11 25 m B 对 1 2 二 填空题二 填空题 11 速度 12 提出假设 通过实验对结论进行检验 三 计算题三 计算题 13 4 s 4 m s2 解析 解析 设物体下落的时间为t 星球表面的重力加速度为g 则h gt2 1 2 h 14 g t 1 2 1 2 由题意知h 32 m 由 解得t1 4 s t2 s 舍去 所以t t1 4 s g 4 m s2 4 7 14 0 5 s 35 m 解析 解析 设井深为H 第一个小球落到井底所需的时间为t 由自由落体运动位移公式 有H gt2 解得t s 5 s 1 2 2H g 2 125 10 根据题意 第 1 个小球到达井底时 第 11