第3节　匀变速直线运动实例—自由落体运动

1、.第3节匀变速直线运动实例自由落体运动【二维选题表】物理观念科学思维科学探究科学态度与责任自由落体运动特点1易,2易,3易物理规律的探究方法4易,5易4易,5易4易,5易4易,5易自由落体运动规律的应用10中6易,7易,8易,9易,11中,12中,13难,14中,15中,16中13难13难根底训练1.2019·惠州高一检测地球外表附近的重力加速度大小约为 9.8 m/s2,以下关于自由落体运动的说法中正确的选项是CA.物体在地球外表附近做自由落体运动过程中,每秒加速度增加约为9.8 m/s2B.自由落体运动是一种匀速运动C.物体刚下落时,速度为零但加速度不为零D.物体越重,下落得越快

2、解析:自由下落过程,物体的加速度不变,应选项A错误;自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,应选项B错误;释放物体瞬间,物体速度为零,加速度为g,应选项C正确;重力加速度与物体的质量无关,重物与轻物下落一样快,应选项D错误.2.2019·广东省佛山市高一段考关于自由落体运动,以下说法正确的选项是CA.物体竖直向下的运动就是自由落体运动B.加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C.在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律一样D.物体做自由落体运动的位移与时间成正比解析:自由落体运动是物体从静止开场只在重力作用下的运动,物体竖直向下的运动不一定是自由落体运动,故A错

3、误;自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,加速度等于重力加速度的运动不一定是自由落体运动,故B错误;自由落体运动的加速度与物体的质量无关,是常量,其运动规律与质量无关,即不同质量的物体运动规律一样,故C正确;由h=12gt2得知,物体做自由落体运动位移与时间的平方成正比,故D错误.3.2019·白银高一期末多项选择以下四幅图中,能大致反映自由落体运动图象的是AD解析:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,根据速度公式v =gt,vt图象是直线,应选项A正确;根据位移公式为s=12gt2,st图象是抛物线,应选项B错误;自由落体运动的加速度为定值,为g,应选项C错误

4、,D正确.4.2019·山东省济宁市高一检测以下关于自由落体运动研究的表达中错误的选项是DA.古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落快慢与物体重力大小有关,物体越重,下落得越快B.伽利略通过逻辑推理发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方C.伽利略认为,假如在忽略空气阻力的情况下,所有物体下落的加速度是一样的D.伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动解析:古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢与质量的大小有关系,认为物体越重,下落得越快,符合史实,故A正确;伽利略认为同一地点,轻重物体下落一样快,发现亚里士多德关于落体运动的认识有自相矛盾的地方,故B正确;伽利略认为

5、“假如没有空气阻力,重的物体与轻的物体下落一样快,符合史实,故C正确;伽利略猜测自由落体的运动速度与下落时间成正比,并未直接进展验证,而是在斜面实验的根底上的理想化推理,故D错误.5.2019·忻州一中、临汾一中四校联考伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验,对于这个研究过程,以下说法正确的选项是DA.斜面实验是一个理想实验B.斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程C.通过对斜面实验的观察与计算,直接得到落体运动的规律D.不直接做落体实验是因为当时时间测量不够准确解析:伽利略认为初速度为0的落体,速度随时间变化是均匀的,那么落体通过的位移就与时间的平

6、方成正比,只要测出落体通过不同位移所用的时间,就可以检验落体的速度是否随时间均匀变化.但伽利略时代是用滴水计时不能测量时间,所以伽利略利用斜面来冲淡重力.所以选项D正确.6.多项选择A,B两物体质量之比是12,体积之比是41,同时从同一高度自由落下,那么以下说法正确的选项是ACA.加速度之比为11B.加速度之比为12C.下落时间之比为11D.下落时间之比为14解析:自由下落加速度大小为g,那么加速度之比为11,由t=2sg知,时间之比为11,选项A,C正确.7.自由下落的物体,自静止开场依次下落三段相等的位移,所用时间之比为DA.135 B.123C.149 D.12-13-2解析:自由落体运

7、动是初速度为零的匀加速直线运动.根据s=12gt12,t=t1,2s=12gt22,t=t2-t1,3s=12gt32,t=t3-t2得ttt=12-13-2,选项D正确.8.2019·广西桂林市高一段考多项选择一个物体做自由落体运动,那么在物体下落的过程中g=10 m/s2 ACA. 物体第2 s末的速度为20 m/sB. 物体第2 s内的平均速度为10 m/sC. 物体前2 s内下落的高度为20 mD. 物体第2 s内下落的高度是10 m解析:根据速度时间公式得v=gt=20 m/s,故A正确;根据v=v1+v2t得v= 10+202 m/s=15 m/s,故B错误;根据位移时间

8、公式得h=12gt2=12×10×4 m =20 m,故C正确;因为第2 s内的平均速度为15 m/s,根据h=v t得h=15×1 m=15 m,故D错误.9.2019·浙江湖州高一期末某校物理兴趣小组为了理解高空坠物的危害,将一只鸡蛋从高楼上静止释放,让其自由下落,经过4 s鸡蛋刚好着地.忽略空气阻力的作用,g取10 m/s2求:1开场下落第1 s末鸡蛋的速度大小;2鸡蛋释放时间隔 地面的高度;3鸡蛋在下落过程中的平均速度大小.解析:1由v=gt可得1 s末的速度为v=gt=10×1 m/s=10 m/s.2由s=12gt2可得s=12&#

9、215;10×16 m=80 m.3下落过程的平均速度为v=st=804 m/s=20 m/s.答案:110 m/s280 m320 m/s素养提升10.2019·湖州高一期末在抽成真空的竖直玻璃管中有一枚硬币与一片羽毛,从同一高度同时由静止落下,那么以下说法中正确的选项是CA.硬币比羽毛先落到底部B.羽毛下落的加速度比硬币下落的加速度小C.羽毛和硬币落到底部时速度相等D.羽毛落到底部时的速度比硬币落到底部时的速度小解析:自由落体运动的加速度与质量无关,都为g,根据v=gt和s=12gt2,知在落到底部前的任一时刻,两物体具有一样的速度和位移,故两个物体的运动情况完全一样,

10、同时落到底部,落到底部速度也一样,应选项C正确.11.2019·辽宁省庄河市高一月考多项选择跳伞运发动从350 m 高空跳伞后,开场一段时间由于伞没翻开而做自由落体运动,伞张开张开时间不计后做加速度大小为2 m/s2的匀减速直线运动,到达地面的速度为4 m/s,g=10 m/s2,那么以下说法正确的选项是ACA.跳伞运发动自由落体的下落高度约为59 mB.跳伞运发动翻开伞的速度约为43 m/sC.跳伞运发动加速运动的时间约为3.4 sD.跳伞运发动在312 m高处翻开降落伞解析:设自由落体运动的末速度为v,那么有v22g+v2-v'22a=h,代入数据解得v= 34.4 m/

11、s,那么自由下落的高度h1=v22g=34.4220 m59 m,故A正确,B错误;加速运动的时间t1=vg=34.410 s3.4 s,故C正确;自由落体的位移为59 m,此时间隔 地面的高度为h=350-59m=291 m,故D错误.12.从某一高度先后由静止释放两个一样的小球甲和乙,假设两球被释放的时间间隔为1 s,在不计空气阻力的情况下,它们在空中运动的过程中CA.甲、乙两球的间隔 越来越大,甲、乙两球的速度之差越来越大B.甲、乙两球间隔 始终保持不变,甲、乙两球的速度之差保持不变C.甲、乙两球间隔 越来越大,甲、乙两球的速度之差保持不变D.甲、乙两球间隔 越来越小,甲、乙两球的速度之

12、差越来越小解析:甲、乙两球的间隔 s=12gt+12-12gt2=gt+12g,所以越来越大.甲、乙两球的速度之差v=gt+1-gt=g,所以不变.选项C正确.13.2019·江西省吉安市高一检测用滴水法可以测定重力加速度,方法是:在自来水龙头下面固定一块挡板A,调节水龙头让水一滴一滴地滴落到挡板上,如下图,并调节到耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时,下一滴水刚好开场下落,首先量出水龙头口离挡板的高度h,再用停表计时,计时方法是:当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时,开启停表开场计时,并数“1,以后每听到一声水滴声,依次数“2,3,一直数到“n时,按下停表按钮停顿计时,读出停

13、表的示数为t,设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1 s,声速为 340 m/s,那么水龙头距挡板的间隔 至少为 m;写出用上述方法测量计算重力加速度g的表达式:g= . 解析:由于人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1 s,故水龙头距盘子的间隔 至少为h=12gt2=12×10×0.12m=0.05 m,当第一滴水滴到达挡板上时开场计时至第n滴水滴落至盘中,所用时间为t,那么两个相邻的水滴所用时间为T=tn-1.而这个时间恰好是一滴水滴下落h的时间,由h=12gT2得g=2hT2=2h(n-1)2t2.答案:0.052h(n-1)2t214.2019·广

14、东省汕头市高一检测一颗小石头从某一高度处由静止自由下落,经过A点时的速度vA=10 m/s,到达地面B点时的速度vB= 30 m/s.不计空气阻力,g取10 m/s2.求:1小石头下落时的高度;2小石头从A点运动到B点的时间和A,B间的间隔 .解析:1设小石头下落时的高度为H.由vB2=2gH得H=45 m.2设小石头在A,B间运动的时间为t1,A,B间的间隔 为h.由运动学公式vB=vA+at1得t1=vB-vAg=30-1010 s=2 s由2gh=vB2-vA2得h=vB2-vA22g=302-1022×10 m=40 m.答案:145 m22 s40 m15.一条铁链AB长0

15、.49 m,将A端悬挂使它自由下垂,然后让它自由下落,求整条铁链通过悬点下方2.45 m处小孔O时需要的时间.g取10 m/s2解析:以B端为研究对象,当B端到达O点时,所需的时间为t1,其位移为h1,当A端到达O点时,B端自由下落的位移为h2=2.45 m,所需的时间为t2,由图可知,h1=2.45 m-0.49 m=1.96 m,h1=12gt12,h2=12gt22,t=t2-t1=2h2g-2h1g7.4×10-2 s.答案:7.4×10-2 s16.某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一小石子摄在照片中.本次摄影的曝光时间是0.02 s,量得照片中石子的运动痕迹的长度为1.6 cm,实际长度为100 cm的窗框在照片中的长度为4.0 cm.凭以上数据,你知道这个石子是从多高的地方落下的吗?计算时,石子在照片中0.02 s内速度的变化比起它此时的瞬时速度来说可以忽略不计,因此可把这极短