1、自由落体运动1(多选)关于自由落体运动,下列说法正确的是()A初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动B只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动C某一自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等D自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直 线运动解析:选CD只在重力作用下且初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动,选项A、B错误;任何物体的自由落体运动的加速度恒为g,则同一地点的自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量均相等,选项C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,选项D正确。2.“自由落体”演示实验装置如图所示,当牛顿管被抽成真空后,将其迅速倒置,管内轻重不
2、同的物体从顶部下落到底端的过程中,下列说法正确的是()A时间相同,加速度相同B时间相同,加速度不同C时间不同,加速度相同D时间不同,加速度不同解析:选A真空情况下物体仅受重力作用,轻重不同的物体在真空管中均做自由落体运动,加速度均为重力加速度,又高度相同,根据hgt2知运动时间相同,选项A正确。3实验表明,在地球上同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,通常用g表示。关于自由落体加速度,下列说法正确的是()A物体自由落体时间为t时,其速度变化量为gtB羽毛轻飘飘地落下,说明它自由落体的加速度不是gC在地球表面附近,g始终是个常量,大小为9.8 m/s2D在月球表面
3、做自由落体运动的物体,其加速度也为g解析:选A由公式vgt可知,物体自由落体时间为t时,其速度变化量为gt,故A正确;羽毛轻飘飘地落下,是由于受到了空气阻力,所以不是做自由落体运动,但不能说它自由落体的加速度不是g,故B错误;重力加速度与纬度和离地面高度有关,所以重力加速度不是一个常量,故C错误;在月球表面做自由落体运动的物体,其加速度与地球表面重力加速度不同,故D错误。4(多选)为了求出楼房的高度,让一石子从楼顶自由下落,若空气阻力不计,当地重力加速度已知,测出下列哪个物理量的值就能计算出楼房的高度()A石子下落的总时间B石子落地时的速度C开始1 s内的位移D通过最后1 m的时间解析:选AB
4、D根据位移时间公式sgt2,知道石子下落时间,可求楼房高度,故A正确;根据速度与位移公式vt22gs,知道石子落地的速度,可以求出楼房的高度,故B正确;已知石子开始1 s内的位移,无法求出楼房的高度,故C错误;已知通过最后1 m内的时间,根据sv0tat2,求出最后1 m内的初速度,根据速度公式vtv0gt,求出落地时的速度,再根据vt22gs,可求出下落的距离,故D正确。5(多选)甲、乙两物体所受的重力之比为12,所在位置的高度之比为21,它们做自由落体运动,则()A落地时的速度之比是1B落地时的速度之比是11C下落过程中的加速度之比是12D下落过程中的加速度之比是11解析:选AD对自由落体
5、运动,由vt22gs得vt,则甲、乙两物体落地速度之比为1,故A正确,B错误;做自由落体运动的物体的加速度都是重力加速度,故C错误,D正确。6如图所示,某学习小组利用直尺估测反应时间:甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直,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,立即用手指捏住直尺,根据乙手指所在位置计算反应时间。为简化计算,某同学将直尺刻度进行了改进,以相等时间间隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线,制作了“反应时间测量仪”,下列四幅图中刻度线标度正确的是()解析:选B手的位置在开始时应放在0刻度处,所以0刻度要在下边;直尺做自由落体运动,根据sgt2,有sg(tt)2gt2g(2
6、tt)t,可知在相等的时间间隔内,直尺下落的位移越来越大,即相等时间对应的间隔距离越来越大,故B正确。7两物体在不同高度自由下落,同时落地,第一个物体下落时间为t0,第二个物体下落时间为t0,当第二个物体开始下落时,两物体相距()A.gt02Bgt02C.gt02 Dgt02解析:选B第二个物体在第一个物体下落后开始下落,此时第一个物体下落的高度h1g2,根据hgt2知第一个物体和第二个物体下落的总高度分别为gt02和,两物体未下落时相距,所以当第二个物体开始下落时,两物体相距h,选项B正确。8一名宇航员在某星球上驾驶航天器悬停在距星球表面50 m高处做自由落体运动实验(该星球没有空气),让一
7、个小球自由下落,测得小球在5 s内落到星球表面,求:(1)物体开始下落2 s末的速度;(2)物体第2 s内的速度变化量。解析:(1)已知小球5 s内的位移是50 m,由sg星t2得g星 m/s24 m/s2物体开始下落2 s末的速度v2g星t42 m/s8 m/s。(2)由vtv0gt得vt,则v41 m/s4 m/s。答案:(1)8 m/s(2)4 m/s9.(多选)有一串佛珠,穿在一根长1.8 m的细线上,细线的首尾各固定一个佛珠,中间还有5个佛珠。从最下面的佛珠算起,相邻两个佛珠的距离为5 cm,15 cm,25 cm,35 cm,45 cm,55 cm,如图所示。某人向上提起线的上端,
8、让线自由垂下,且第一个佛珠紧靠水平桌面。松手后开始计时,若不计空气阻力,g取10 m/s2,则第2,3,4,5,6,7个佛珠()A落到桌面上的时间间隔越来越大B落到桌面上的时间间隔越来越小C依次落到桌面上的速率关系为123456D其中的第4个佛珠落到桌面上的速率为3 m/s解析:选CD开始时,序号为2,3,4,5,6,7的佛珠距地面高度分别为5 cm,20 cm,45 cm,80 cm,125 cm和180 cm,依次落到地面的位移之比满足149162536。根据sgt2,知佛珠落到桌面上的时间之比一定为123456,所以佛珠落到桌面上的时间间隔相等,故A、B错误。根据vgt知,佛珠依次落到桌
9、面上的速率关系为123456,故C正确。第4个佛珠距离桌面的高度为45 cm,则v3 m/s,故D正确。10.小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪照相法拍摄的小球位置如图中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()A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根据sdgT2得,加速度g,故A错误;小球经过位置3的瞬时速度v3,经过位置4的瞬时速度v4v3gTT,故B错误,C正确;从位置1到4过程中的平均速度大小约为,故D错误。11小球从空中自
10、由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,小球与地面碰撞的时间忽略不计,其速度时间图像如图所示,由图像可知(g取10 m/s2)()A小球开始下落的高度为2.5 mB小球在从开始下落0.8 s内的平均速度大小是1 m/s,方向竖直向下C小球在从开始下落0.8 s内的平均速度大小是4 m/s,方向竖直向上D小球在从开始下落0.5 s内和后0.3 s内加速度不相同解析:选B00.5 s为下落阶段,由于速度时间图像与横坐标轴围成面积表示对应位移,则下落高度 h1 m1.25 m,全程的位移是hh1h21.25 mm0.80 m,全程的平均速度 m/s1 m/s,即小球在从开始下落0.8 s内的平均速
11、度大小是1 m/s,方向竖直向下,选项B正确,选项A、C错误;下落阶段的加速度a1 m/s210 m/s2,0.50.8 s为反弹阶段,这一阶段的加速度a2 m/s210 m/s2,即a1a2,选项D错误。12四个小球在离地面不同高度同时由静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面。下列各图中,能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是()解析:选C依题意可设第1个小球经时间t落地,则第2个小球经时间2t落地,第3个小球经时间3t落地,第4个小球经时间4t落地。四个小球做的都是初速度为零的匀加速直线运动,因此它们下落的高度之比为14916,所以选项C正确。1
12、3某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当距离地面104 m时开始打开降落伞,到达地面时速度减为2.0 m/s。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动,加速度大小为12 m/s2,g取10 m/s2,求:(1)运动员打开降落伞时的速度是多少;(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少;(3)运动员离开飞机后,经过多长时间才能到达地面。解析:(1)匀减速过程,根据v2v022ah可知,运动员打开降落伞时的速度v0 m/s50 m/s。(2)运动员从飞机上跳下到打开降落伞时下落的高度h m125 m,则运动员离开飞机时距地面的高度为125 m104 m229 m。(3)运动员从飞机上跳下到打开降落伞所用的时间t1 s5 s,打开降落伞到落地所用的时间t2 s4 s,运动员离开飞机后到达地面所用的时间tt1t29 s。答案:(1)50 m/s(2)229 m(3)9 s