1、对自由落体运动的研究(时间：40分钟分值：100分)(15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1在物理学的发展历程中，下面的哪位科学家首先建立了用来描述物体运动的概念，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展 ()A亚里士多德B伽利略C牛顿 D爱因斯坦B在物理学发展史上，是伽利略建立了物理学的正确的研究方法，推进了人类科学的发展2(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是 ()A物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动B如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时由静止开始下落的运动是自由落体运动C跳伞运动员
2、从飞机上由静止开始下落，打开降落伞以前的运动是自由落体运动，打开降落伞以后的运动不是自由落体运动D雨滴经过窗子的这段运动可以看成是自由落体运动BC自由落体运动是从静止开始、只在重力作用下的运动，A选项中没有明确物体只受重力作用，故错误；D选项中雨滴经过窗子的这段运动的初速度不为零，因而不是自由落体运动，D错；如果空气阻力可以忽略不计，从静止下落的物体的运动可以看成自由落体运动，B、C正确3为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力)，测出下列哪个物理量就可以算出楼房的高度()A物体的质量B物体的密度C石块下落到地面的总时间D物体落地时的速度CD石块的下落可看成自由落体运动，下落的
3、快慢与其质量及密度无关，A、B项错误；若测出石块的下落时间，可根据hgt2计算楼房的高度，C项正确；若测出物体落地时的速度，可根据vtgt计算出落地所用时间，然后利用hgt2计算楼房的高度，D项正确4(多选)关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是 ()A竖直向下的运动一定是自由落体运动B熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动C同一地点，轻重物体的g值一样大Dg值在赤道处大于在北极处BC物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用，A错；熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力作用，但该阻力远小于它的重力，可以忽略该阻力，故可将该过程视为自由落体运动，B对；同一地点，重力加
4、速度都相同，与质量无关，C对；赤道处g值小于北极处，D错5钢球A自塔顶自由落下2米时，钢球B自离塔顶6米距离处自由落下，两钢球同时到达地面，不计空气阻力，g取10 m/s2，则塔高为 ()A24 m B15 mC12 m D8 mD设钢球A下落h12 m时达到的速度为v1，则有v1gt1，h1gt，解得v12 m/s.设A、B同时下落的时间为t，则有h1h2gt2，将h26 m代入解得t s，所以塔高Hh2gt28 m，选项D正确6(多选)在一次利用滴水法测重力加速度的实验中：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子而听到声音时，后一滴恰好离开水龙头从第1次听
5、到水击盘声时开始数“1”并开始计时，数到“n”时听到水击盘声的总时间为T，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h，即可算出重力加速度则()A每一滴水从水龙头落到盘子的时间为B每一滴水从水龙头落到盘子的时间为C重力加速度的计算式为D重力加速度的计算式为BD从第1次听到水击盘声开始计数为“1”，当数到“n”时，共经历了n1个水滴下落的时间，故每一滴水从水龙头落到盘子的时间为t，A错误，B正确；由hgt 2，可得：g，C错误，D正确二、非选择题(14分)7在离地面7.2 m处，手提2.2 m长的绳子的上端如图所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落(绳子的质量不计，球的大小可忽略，g取10
6、 m/s2)求：(1)两小球落地时间相差多少？(2)B球落地时A球的速度多大？解析(1)设B球落地所需时间为t1，因为h1gt，所以t1 s1 s，设A球落地时间为t2依h2gt得t2 s1.2 s所以两小球落地的时间差为tt2t10.2 s.(2)当B球落地时，A球的速度与B球的速度相等即vAvBgt1101 m/s10 m/s.答案(1)0.2 s(2)10 m/s(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1从一高塔上释放一个小铁球，经过1 s再从同一地点释放另一个小铁球，不计空气阻力，则在两球落地之前()A两球之间的距离保持不变，速度之差保持不变B两球之间的距离不断增大，速
7、度之差保持不变C两球之间的距离不断增大，速度之差也越来越大D两球之间的距离不断减小，速度之差也越来越小B设第一个小球释放时间为t，则球1：h1gt2，v1gt.球2：h2g(t1)2，v2g(t1)，可求得两球间距hh1h2gtg，h随时间t增大；vv1v2g，速度之差不随时间而变，故正确答案为B.2为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力)，测出下列哪个物理量不能算出楼房的高度 ()A石块下落到地面的总时间B石块经过楼上一个1.8 m高的窗户所用的时间C石块落地前最后一秒的位移D石块通过最后一米位移的时间B由石块的落地时间可以求出楼的高度；由石块通过最后一米位移的时间也可以求
8、出楼的高度；由最后1 s位移，可求得最后1 s的平均速度，此平均速度就是落地前0.5 s的瞬时速度，再求落地速度即可求出楼房高度；所以A、C、D项可以求出楼的高度；知道经过楼上1.8 m高的窗户所用的时间，由v0tgt2h可以求出楼顶到窗户的高度但无法求楼的高度，所以B项不能求楼的高度3科技馆中有一个展品，如图所示在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头在一种特殊的灯光照射下，可观察到一个个下落的水滴缓慢调节水滴下落的时间间隔到适当情况，可看到一种奇特的现象，水滴似乎不再往下落，而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动一般要出现这种现象，照明光源应该满足(g取10 m/s2) ()A普通光源即可B间
9、歇发光，间歇时间为1.8 sC间歇发光，间歇时间为0.14 sD间歇发光，间歇时间为0.2 sC只有用间歇光源才能看到这种现象由于各位置间的时间间隔t相同，由xgt2得t s0.14 s，当tkt(k1,2,3，n)时，也会看到同样现象，所以C正确4(多选) 一定质量的小球自t0时刻从水平地面上方某处自由下落，小球与地面碰撞后反向弹回，不计空气阻力，也不计小球与地面碰撞的时间，小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示，g取10 m/s2.则下列说法正确的是()A小球第一次与地面碰撞前的最大速度为15 m/sB小球第一次与地面碰撞后的最大速度为10 m/sC在24 s内小球走过的路程为10 m
10、D小球将在t6 s时与地面发生第四次碰撞BC小球做自由落体运动，由v22gh得小球第一次与地面碰撞前的最大速度v m/s20 m/s，A错误；同理，小球第一次与地面碰撞后的最大速度v m/s10 m/s，B正确；在24 s内小球先上升5 m，再下落5 m，故小球走过的路程为10 m，C正确；由图可知，由于小球与地面碰撞，有能量损失，在空中运动的时间越来越短，不到6 s小球将与地面发生第四次碰撞，D错误二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)一个小球自屋檐自由下落，在t0.25 s内通过了高度h2 m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？(g取10 m/s2)解析方法一：设窗口顶端与屋檐的距
11、离为h，小球下落至窗口顶端经历的时间为t，则hgt2hhg(tt)2联立两式得gt2hg(tt)2解得t0.675 s，h2.28 m.方法二：小球经过窗口的过程的中间时刻的瞬时速度v1 m/s8 m/s设小球从屋檐落至速度为v1的位置经历的时间为t1，则v1gt1，即t1 s0.8 s设小球从屋檐落至窗口顶端经历的时间为t，则tt1 s0.675 s所以屋檐到窗口顶端的距离hgt2100.6752 m2.28 m.答案2.28 m6(14分)如图所示，悬挂的直杆AB长为a，在B端以下h处有一长为b的无底圆柱筒CD，若将悬线剪断，问：(1)直杆下端B穿过圆柱筒的时间是多少？(2)整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是多少？解析(1)直杆下端B下落到C(下落h)开始进入圆柱筒，当直杆下端B下落到D(下落hb)时穿出圆柱筒由xgt 2得t.则B下落到C点所需时间为t1B下落到D点所需时间t2 则直杆下端B穿过圆柱筒的时间是t1t2t1 .(2)整个直杆AB穿过圆柱筒，从B下落到C点(自由下落h)起到A下落到D点(自由下落hab)止同理可得整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是t2 .答案(1)(2)