1、第7节对自由落体运动的研究随堂达标 学生用书P251已知广州地区的重力加速度为9.8 m/s2,在此地区物体做自由落体运动的说法中,正确的是()A下落过程,物体的速度每秒增加9.8 m/sB自由落体运动是一种匀速运动C释放物体瞬间,物体速度和加速度都为零D物体越重,下落的越快解析:选A.重力加速度为9.8 m/s2,故自由下落过程中物体的速度每秒增加9.8 m/s,故A正确;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,故B错误;释放物体瞬间,物体速度为零,加速度为g,故C错误;重力加速度与物体的质量无关,重物与轻物下落一样快,故D错误2唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺,疑是银河落九天
2、”,描述了庐山瀑布的美景,如果三尺为1 m,则水落到地面的速度约为(设初速度为零,不计空气阻力)()A100 m/sB140 m/sC200 m/s D2 000 m/s解析:选B.由题意可认为瀑布做自由落体运动,下落的高度为h1 000 m,由公式v22gh得:v m/s140 m/s,故选B.3.同学们利用如图所示方法估测反应时间首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为x,则乙同学的反应时间为_(重力加速度为g)基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为00.4 s,则所
3、用直尺的长度至少为_cm(g取10 m/s2);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是_的(选填“相等”或“不相等”)解析:直尺做自由落体运动,xgt2,则乙的反应时间t ;当反应时间t0.4 s时,直尺的长度hgt20.8 m80 cm;由于直尺下落过程,相等时间内位移均匀增大,故对应的长度不相等答案: 80不相等4A球自塔顶自由落下,当落下1 m时,B球自距塔顶下方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h1 mv1tgt2h
4、7 mgt2v2g1 m由解得:h16 m.答案:16 m课时作业 学生用书P105(单独成册)一、单项选择题1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g9.8 m/s2B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2从
5、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3一石块从高度为H处自由下落,当速度达到落地速度的一半时,它的下落距离等于()A. BC. D解析:选B.设石块从高为H处落地时的速度为v,下落到落地速度的一半时下落的高度为h,则v22gH,2gh,由以上两式得hH,B正确4关于重力加速度,以下说法正确的是()A重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢B重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小C重力加速度表示自由
6、下落的物体运动速度变化的快慢D轻重不同的物体的重力加速度不同解析:选C.加速度表示物体运动速度变化的快慢,因此重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢,C正确;表示物体运动快慢的物理量是速度而不是加速度,A错误;速度变化的大小与时间之比才是加速度,B错误;在同一地点所有物体自由下落的加速度都相同,D错误5一个做自由落体运动的物体,下落速度v随时间t变化的图像正确的是()解析:选D.自由落体运动的速度vgt,g是常数,故下落速度v与时间t成正比,D正确6物体做自由落体运动,经过1 s通过下落高度的中点,那么该物体开始下落的位置距地面的高度为()A4.9 m B9.8 mC19.6 m D条
7、件不足,无法计算解析:选B.物体第1 s内下落的高度hgt29.812 m4.9 m,故物体开始下落位置距地面高度为2h9.8 mB项正确7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,两个小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,则两小球相继落地的时间差将会()A不变 B变大C变小 D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,两小球落地的时间差减小二、多项选择题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
8、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/sC物体在落地前最后1 s内的位移为25 mD物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s解析:选ABC.由hgt2得t3 shgtgt25 m,vgt30 m/s m/s15 m/s.则A、B、C正确9伽利略在研究自由落体运动时,设计了如图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解析:选CD.由伽利略对自由落体的研究知识可知,故C、D均正确;
9、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,取g10 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 mD小球将在t6 s时与地面发生第四次碰撞解析:选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;同理,小球第一次与
10、地面碰撞后的最大速度v m/s10 m/s,B对;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对;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错三、非选择题11高大建筑大厅的天花板上,一个装饰用的金属小球从静止开始下落,t11 s时砸到一薄玻璃片,砸破玻璃后速度大小减小一半,但方向不变,再经过t21 s后落到地面,砸破玻璃的过程经过的时间和位移都极短可忽略求:(1)金属球砸到玻璃时的速度大小;(2)天花板离地面的高度(g10 m/s2)解析:(1)金属球砸到玻璃时的速度大小为v1gt110 m/s.(2)第1 s下落的高度h1gt5 m.第2 s下落的高度h2t2gt10 m,Hh1h215 m.答案:(1)10 m/s(2)15 m12一个物体从H高处自由下落,经过最后200 m所用的时间为4 s,g10 m/s2,空气阻力忽略不计,求物体下落的总时间T与高度H.解析:由题意知HgT2物体在最后4 s前下落的高度hg(T4)2则Hh200 m解得T7 s,H245 m.答案:7 s245 m