1、课时跟踪检测（十）自由落体运动组重基础体现综合1多选伽利略对自由落体运动的研究是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是()A甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论B丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论C运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验更明显D运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验更明显解析：选AC伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利
2、略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间较长，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推。所以伽利略用到抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法；故A、C正确，B、D错误。2多选在地球表面同一地点不同高度同时释放两个铅球(不计空气阻力)，则在均未落地前，两者()A在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度B落地的时间间隔取决于两铅球释放时的高度C在第1 s内、第2 s内、第3 s内位移之比都为149D两铅球的距离和速度差都越来越大解析：选AB两铅球做自由落体运动的加速度相等都为g，
3、由hgt2，vgt判断，A正确；两铅球做自由落体运动的时间由高度决定，故落地的时间间隔也由高度决定，B正确；第1 s内、第2 s内、第3 s内位移之比为135，C错误；因为两铅球同时释放，任意时刻速度相同，故速度之差为0，任意时间内下落的高度相同，故两铅球距离不变等于释放时高度之差，D错误。3.(2022浙江1月学考)如图所示，两同学合作进行反应时间的测定。甲同学捏住直尺的顶端，乙同学用手靠近直尺刻度为0的位置做捏尺的准备。甲同学放手让直尺下落，乙同学捏住直尺的位置在刻度15 cm 处，则乙同学的反应时间约为( )A0.05 sB0.10 sC0.17 sD0.25 s解析：选C根据自由落体运
4、动的规律可得，hgt2，则t ，代入数据解得t0.17 s，C正确。42018年11月26日14时54分，“洞察”号无人探测器成功登陆火星，假设未来的某一天，宇航员在火星上距地面高18 m处由静止释放一重物，测得重物经过3 s落到火星表面，则下列说法正确的是()A火星表面的重力加速度大小为4 m/s2B重物落地时的速度大小为8 m/sC重物落地前的1 s内位移大小为8 mD重物下落过程中，任意相邻1 s内的位移之差为2 m解析：选A根据位移时间关系公式sgt2知，重力加速度大小g4 m/s2，故A正确；根据速度时间关系式知落地时的速度大小vgt12 m/s，故B错误；前2 s内的位移为sgt2
5、8 m，则落地前1 s内的位移大小sss10 m，故C错误；重物下落过程中，任意相邻1 s内的位移之差sgT24 m，故D错误。5多选科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是(g取10 m/s2)()A水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tABtBCtCDB间歇闪光的间隔时间是 sC水滴在相邻两点之间的位移之比为sABsBCsCD135D水滴在各点速度之比为
6、vBvCvD149解析：选BC若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，看到水滴似乎不再下落，知相邻两个点的时间间隔相等。根据sgt2，则t s s，故A错误，B正确；初速度为零的匀变速直线运动，在相邻相等时间内的位移之比为135，故C正确；根据vgt得，vBvCvD123，故D错误。6多选下列四幅图中，能大致反映自由落体运动的图像是()解析：选AD自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的v-t图像是一条过原点的倾斜直线，a-t图像是一条平行于时间轴的直线，故A、D对，C错。题图B中的图像表示物体匀速下落，故B错。7在轻绳的两端各拴一个小球，某人用手拿着轻绳上端的小球，站
7、在三层楼的阳台上，释放小球，使小球自由下落，两小球相继落地的时间差为t。如果某人站在四层楼的阳台上，用同样的方法释放小球，让小球自由下落，则两小球相继落地的时间差将()A不变B变大C变小 D无法确定解析：选C设轻绳的长度为L，第一个小球着地后，另一个小球运动的位移为L，在L内运行的时间，即为两球落地的时间差，第一个小球着地的速度为另一个小球在位移L内的初速度。高度越高，落地的速度越大，则可知高度越高，另一个小球在位移L内的初速度越大，根据Lv0tgt2，初速度越大，时间越短。所以tt。故C正确。8一位宇航员在X星球上完成自由落体运动实验：让一个小球从一定的高度自由下落，测得在第5 s内的位移是
8、18 m，则()A物体在2 s末的速度是20 m/sB物体在第5 s内的平均速度是3.6 m/sC物体在前2 s内的位移是20 mD物体在5 s内的位移是50 m解析：选D测得在第5 s内的位移是18 m，则s5g(5 s)2g(4 s)218 m，解得g4 m/s2，物体在2 s末的速度是v242 m/s8 m/s，物体在第5 s内的平均速度 m/s18 m/s，物体在前2 s内的位移s2422 m8 m，物体在5 s内的位移为s5452 m50 m，故D正确。9一条铁链AB长0.49 m，A端悬挂在天花板上，如果让它自由下落，求整个铁链通过距悬点下方2.45 m处的小孔需要的时间。(g取1
9、0 m/s2)解析：作出铁链AB下落过程的示意图，如图所示，可以看出，铁链通过小孔的时间为从B端到达小孔至A端离开小孔的时间。B端到达O点所需的时间为t1，发生的位移为s1，A端到达O点所需的时间为t2，铁链长度L0.49 m，B端发生的位移为s22.45 m，由图可知s1s2L1.96 m，s1gt12，s2gt22。由以上三式解得：tt2t17.4102 s。答案：7.4102 s组重应用体现创新10.如图所示，水龙头开口A处的直径d12 cm，A离地面B的高度h80 cm，当水龙头打开时，从A处流出的水流速度v11 m/s，在空中形成一完整的水流束，不计空气阻力。则该水流束在地面B处的截
10、面直径d2约为(g取10 m/s2)()A2 cmB0.98 cmC4 cm D应大于2 cm，但无法计算解析：选B水流由A到B做匀加速直线运动，由vB2v122gh可得：vB m/s，由单位时间内通过任意横截面的水的体积均相等，可得：v1td12vBtd22，解得：d20.98 cm，故B正确。11.雨后，屋檐还在不断滴着水滴。如图所示，小红同学认真观察后发现，这些水滴都是在质量积累到一定大时才由静止开始下落，每隔相等时间滴下1颗水滴，水滴在空中的运动情况都相同，某时刻起，第1颗水滴刚运动到窗台下边沿时，第5颗水滴恰欲滴下。她测得，屋檐到窗台下边沿的距离为H3.2 m，窗户的高度为h1.4
11、m。不计空气阻力的影响。下列结论正确的是()A水滴下落到窗台下边沿时的速度大小为6 m/sB每隔0.15 s滴下1颗水滴C水滴经过窗户的时间为0.8 sD水滴经过窗户的平均速度为7 m/s解析：选D水滴下落至窗台下边沿通过的距离为 H3.2 m，由 v22gH得：v8 m/s，故A错误；水滴下落至窗台下边沿的时间为t2 s0.8 s，第1颗水滴刚运动到窗台下边沿时，第5颗水滴恰欲滴下，此时共4个时间间隔，可知相邻的水滴滴下的时间间隔：t0.2 s，故B错误；水滴下落至窗户上边沿的时间为t1 s0.6 s，水滴经过窗户的时间为：tt2t10.8 s0.6 s0.2 s，故C错误；水滴经过窗户的平
12、均速度 m/s7 m/s，故D正确。12(2021年1月新高考8省联考辽宁卷)某兴趣小组利用如图所示的实验装置来测量重力加速度。铁架台竖直放置，上端固定电磁铁M，A、B为位置可调节的光电门，均与数字计时器N相连。实验步骤如下：接通M的开关，吸住小球；将A固定在小球下方某一位置，调节B的位置并固定，测出A和B之间的距离h1；断开M的开关，小球自由下落，记录小球从A到B的时间，重复测量3次对应于h1的时间，平均值为t1；保持A位置不变而改变B的位置并固定，测出A和B之间的距离h2，重复测量3次对应于h2的时间，平均值为t2。回答下列问题：(1)本实验所用器材有：铁架台、电源、电磁铁、光电门、数字计
13、时器、小球和_(填入正确选项前的字母)。A天平B刻度尺C游标卡尺(2)重力加速度大小可表示为g_(用h1、t1、h2、t2表示)。(3)另一组同学也利用该装置测量重力加速度，如果实验过程中保持B的位置不变而改变A的位置，那么该组同学_(填“能”或“不能”)正确测得重力加速度。解析：(1)实验需要测量A和B之间的距离，所以需要用刻度尺。因为没有记录小球过光电门的时间，所以不需要测量小球直径，故不要游标卡尺。(2)设过A时的速度为v0，从A运动到B，有h1v0t1gt12，h2v0t2gt22，解得g。(3)倒过来分析，小球以相同的速度从B点竖直上抛，同理亦可以测得重力加速度。答案：(1)B(2)(3)能