1、课时跟踪检测(七) 对自由落体运动的研究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爱因斯坦解析:选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如图所示,能描述物体做自由落体运动的图像是()解析:选CA图表示匀速运动,B图表示静止,C图表示匀加速直线运动,D图表示匀速直线运动,而自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故C正确。3甲物体的重力是乙物体重力的3倍,它们在同一高度处同时自由下落
2、,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、乙同时着地 D无法确定谁先着地解析:选C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,产生自由落体的条件是:初速度为零,只受重力作用。其运动性质与物体的质量无关,只要从同一高度同时开始运动,它们就一定同时落地。所以,本题的正确选项为C。4(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
3、经过窗子的这段运动可以看做是自由落体运动解析:选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做自由落体运动,B、C正确。5. (多选)如图1是测量人的反应时间的小实验,乙同学在甲同学的大拇指与食指之间的正上方捏住一把直尺,甲同学的大拇指与食指之间距离较小(约3 cm),乙同学突然放开尺子,甲同学尽快用手指去夹住。下列表述正确的有()图1A测的是甲同学的反应时间B测的是乙同学的反应时间C实验原理是hgt2D实验原理是vt
4、gt解析:选AC图中上方的手是释放直尺者的,下方的手是受测者的,所以测的是甲同学的反应时间,故A正确,B错误;由hgt2知,受测者的反应时间只与下落的高度有关,故C正确,D错误。6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 m解析:选D设钢球A下落h12 m时达到的速度为v1,则有v1gt1,h1gt12,解得v12 m/s。设A、B同时下落的时间为t,则有h1(v1tgt2)h2gt2,将h26 m代入解得t s,所以塔高Hh2gt28 m,选项D正确。7(多选)甲、乙
5、两球从同一高度相隔1 s先后自由下落,在下落过程中()A两球的距离始终不变B两球的距离越来越大C两球的速度差始终不变D两球的速度差越来越大解析:选BC甲、乙两球间的距离hg(t1)2gt2gtg。由此可以看出h随t的增大而增大,A错,B对。两球的速度差vg(t1)gtg,由此可以看出v不随t而变化,C对,D错。8.科技馆中有一个展品,如图2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1
6、0 m/s2)()图2A普通光源即可B间歇发光,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 s解析:选C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(k1,2,3n)时,也会看到同样现象,所以C正确。9.小球从空中某处从静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处,此过程中小球速度随时间变化的关系如图3所示,则()图3A在下落和上升两个过程中,小球的加速度不同B小球开始下落处离地面的高度为0.8 mC整个过程中小球的位移为1.0 mD整个过程中小球的平均速度大小为2 m/s解析:选Bv
7、t图像斜率相同,即加速度相同,所以选项A错误;00.4 s内为自由落体过程,通过的位移即为高度0.8 m,选项B正确;前0.4 s自由下落0.8 m,后0.2 s反弹向上运动0.2 m,所以整个过程小球位移为0.6 m,选项C错误;整个过程小球的平均速度大小为1 m/s,选项D错误。10.小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图4中1、2、3和4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。由此可知小球()图4A下落过程中的加速度大小约为B经过位置3时的瞬时速度大小约为2gTC经过位置4时的瞬时速度大小约为D从位置1到4过程中的平均速度大小约为解析:选C根
8、据xdaT2得,下落过程中的加速度a,故A错误。经过位置3的瞬时速度等于2、4段的平均速度,则v3,故B错误。根据速度时间公式得,通过位置4的瞬时速度v4v3aT,故C正确。从位置1到4过程中的平均速度大小,故D错误。11.在离地面7.2 m处,手提2.2 m长的绳子的上端如图5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,g10 m/s2)求:图5(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h1gt12,所以t1 s1 s,设A球落地时间为t2依h2gt22得t2 s1.2 s所以两小球落地的
9、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/s12一矿井深为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个小球恰好到达井底,则相邻小球开始下落的时间间隔为多少?这时第3个小球和第5个小球相距多远?(g取10 m/s2)解析:设相邻小球开始下落的时间间隔为T,则第1个小球从井口落至井底的时间t10T,由题意可知hgt2g(10T)2,得T s0.5 s。由第3个小球下落的时间t38T,第5个小球下落的时间t56T,由hgt2,得h3gt32,h5gt52,则hh3h5gt32gt52g(t32t52)10280.52 m35 m。答案:0.5 s35 m