1、5.自由落体运动6伽利略对自由落体运动的研究(本栏目内容,在学生用书中分册装订!)1关于自由落体运动,以下说法正确的是()A物体竖直向下的运动一定是自由落体运动B自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动D当空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时,物体从静止自由下落可视为自由落体运动解析:自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略不计,物体的自由下落可以看作自由落体运动,所以B、C、D正确,A不正确答案:BCD2伽利略认为自由落体
2、运动应该是最简单的变速运动,即它的速度是均匀变化的,速度的均匀变化意味着()A速度与时间成正比B速度与位移成正比C速度与时间的二次方成正比D位移与时间的二次方成正比解析:伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正比,又从数学上推导出位移与时间的二次方成正比答案:AD3请你回顾伽利略探究物体自由下落规律的过程,判定下列哪个过程是伽利略的探究过程?()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解析:伽利略探究物体下落规律的过程是:质疑大、小石块捆在一起下落得出矛盾的结论;
3、猜想落体运动是最简单的运动,速度与时间成正比;数学推理如果vt,则有xt2;实验验证设计出斜面实验并进行探究,得出光滑斜面上滑下的物体的运动规律xt2;合理外推将光滑斜面上滑下的物体的运动规律xt2推广到落体运动从探究的过程看,C正确答案:C4如图所示,能反映自由落体运动的是()解析:自由落体运动中位移与时间的平方成正比,xt图象为开口向上的抛物线,A、B项都错;速度与时间成正比,C项错,D项对答案:D5“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句某瀑布中的水下落时间是4 s,若把水的下落近似简化为自由落体运动,g取10 m/s2,则下列计算结果正确的是()A瀑布高度大约
4、是20 mB瀑布高度大约是80 mC瀑布高度大约是160 m D瀑布高度大约是500 m解析:由xgt2知:x1042 m80 m,B正确答案:B6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甲与乙的加速度一样大解析: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,因此B错,D对又由于甲、乙从同一高度同时落下,据hgt2得,两物体同时落地,A错,C对答案:CD7从某一高处释放一小球甲,经过0.5 s从同一高处再释放小球乙,在两小球落地前()A它们间的距离保持不变B它们间的距离不断减小C它们间的
5、速度之差不断增大D它们间的速度之差保持不变解析:两球下落距离之差:xgt2g(t0.5)2g(t),可见两球落地之前它们之间的距离不断增大,故A、B均错;又因为速度之差:vgtg(t0.5)0.5g,可见C错,D对答案:D8物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是()A.2 B.1C21 D41解析:由v22gh知v,所以v1v21.答案:B9从楼顶自由下落的小球经过一窗户顶部和底部时的速度分别是4 m/s和6 m/s,求该窗户的高(g取10 m/s2)解析:根据v2v2gh得h1 m,即窗户的高度为1 m.答案:1 m10.如图所示,A、B两小球用长为L的细线连接悬
6、挂在空中,A距湖面高度为H,释放小球,让它们自由落下,测得它们落水声相差t.如果球A距湖面的高度H减小,那么t将()A增大 B不变C减小 D无法判断解析:B落水时,A、B的速度为v,A再落水时有Lvtgt2.由两式可知H减小,v变小,则t增大答案:A11.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5所示小球运动过程中每次曝光的位置连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.根据图中的信息,下列判断正确的是()A位置“1”是小球释放的初始位置B小球做匀加速直线运动C小球下落的加速度为D小球在位置“3”的速度为解析:从位置“1”开始连续
7、相等时间内的位移之比为2345所以位移“1”不是小球释放的初始位置,A错误;因为连续相等时间间隔内位移之差xdaT2,所以a,小球在位置“3”的速度为v3,B、C、D正确答案:BCD12如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需_(填字母代号)中的器材A直流电源、天平及砝码B直流电源、毫米刻度尺C交流电源、天平及砝码D交流电源、毫米刻度尺(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度为使图线的斜率等于重力加速度,除作vt图象外
8、,还可作_图象,其纵轴表示的是_,横轴表示的是_解析:(1)打点计时器应接交流电源,重物质量无需测量,应测量下落距离,故D正确(2)由v22gh得gh,h图线的斜率为g.答案:(1)D(2)h速度平方的二分之一重物下落的高度13从离地面500 m的空中自由落下一个小球,g取10 m/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1 s内的位移、最后1 s内的位移(3)下落时间为总时间的一半时的位移解析:(1)由hgt2,得落地时间t s10 s(2)第1 s内的位移h1gt1012 m5 m前9 s内的位移h9gt1092 m405 m所以,最后1 s内的位移h10hh9500 m405 m95 m(3)落下一半时间即t5 s,其位移为h5gt21052 m125 m答案:(1)10 s(2)5 m95 m(3)125 m14.如图所示,从空中自由下落一个物体,它经过一幢三层建筑物的每一层时都用了0.5 s的时间已知最上一层的高度h13.75 m,求其余两层的高度(g取10 m/s2)解析:设经过每层的时间为t,则h2h1gt2h3h12gt2