【优化方案】高中物理 第1章第七节知能优化训练 教科版必修1

用心 爱心 专心 1 学生用书 P28 P29 1 关于自由落体运动 下列说法正确的是 A 开始下落时 速度 加速度均为零 B 开始下落时 速度为零 加速度为g C 下落过程中 速度 加速度都在增大 D 下落过程中 速度增大 加速度不变 答案 BD 2 让一轻一重两个石块同时从同一高处自由下落 空气的阻力忽略不计 关于两石块 的运动情况 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和位移 D 两石块在下落这段时间内的平均速度相等 解析 选 CD 由于两石块同时从同一高度自由下落 根据x gt2可知它们的落地时间 1 2 t 相同 平均速度 也相同 故 D 正确 A B 错误 根据v gt和x gt2可知 2x g v x t 1 2 在着地前的任一时刻 两石块具有相同的速度和位移 故 C 正确 3 在学习物理知识的同时 还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法 从一 定意义上说 后一点甚至更重要 伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具 有重大的启蒙作用 至今仍然具有重要意义 请你判断伽利略探究物体下落规律的过程是 A 猜想 问题 数学推理 实验验证 合理外推 得出结论 B 问题 猜想 实验验证 数学推理 合理外推 得出结论 C 问题 猜想 数学推理 实验验证 合理外推 得出结论 D 猜想 问题 实验验证 数学推理 合理外推 得出结论 答案 C 4 下列关于重力加速度g的说法中 不正确的是 A 重力加速度g是标量 只有大小没有方向 通常计算中取g 9 8 m s2 B 在地面上不同的地方 重力加速度g的大小不同 但它们相差不是很大 C 在地球表面同一地点 一切物体在自由落体运动中的加速度g都相同 D 在地球表面的同一地方 离地面高度越大重力加速度g值越小 解析 选 A 重力加速度是矢量 方向竖直向下 在地球的表面 不同的地方重力加速度 g的大小略有不同 但都在 9 8 m 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的值逐渐减小 5 A球自塔顶自由落下 当落下 1 m 时 B球自距塔顶 7 m 处开始自由下落 两球恰好 同时落地 则塔高为多少 解析 设塔高为h B球下落时间为t A球下落 1 m 时的速度为v1 根据匀加速直线运 动的位移公式得 h 1 v1t gt2 1 2 h 7 gt2 1 2 v 2g 1 2 1 由 解得 h 16 m 答案 16 m 用心 爱心 专心 2 一 选择题 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 7 4 所示 正 确的是 图 1 7 4 解析 选 D 自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动 其v t图像应是一条过原点 的倾斜直线 故只有 D 项对 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 解析 选 D 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 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 解析 选 C 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 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 解析 选 CD 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 1 2 对 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 解析 选 BCD 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 用心 爱心 专心 3 图 1 7 5 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 1 7 5 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 解析 选 B 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 2h g 2 0 9 10 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 t 3 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 解析 选 D 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 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 解析 选 ABC 由h gt2得t 3 s 1 2 2h g h gt gt 25 m v gt 30 m s 1 22 3 1 22 2 m s 15 m s 则 A B C 正确 v h t 45 3 9 伽利略在研究自由落体运动时 设计了如图 1 7 6 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 用心 爱心 专心 4 图 1 7 6 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 解析 选 CD 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 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 A 5 m B 11 25 m C 20 m D 31 25 m 解析 选 B 最后一秒内的位移 H 2 gt2 10 m 1 2 设高度为H 时间为t 则 H gt2 1 2 H 10 g t 1 2 1 2 解 得 H 11 25 m B 对 二 非选择题 11 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 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 答案 4 s 4 m s2 12 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 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