1、2019-2019学年人教版高中物理必修一 2.5、 2.6 自由落体运动、伽利略对自由落体运动的研究 同步练习一、单选题1.关于自由落体运动的加速度g，下列说法中正确的是() A.重的物体g值大B.在同一地点，轻和重的物体的g值一样大C.g值在地球上任何地方都一样大D.纬度越高，g值越大【答案】B,D 【考点】自由落体运动 【解析】【解答】自由落体运动初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，重的物体和轻的物体在同一地点加速度一样大，A不符合题意，B符合题意；g与高度和纬度有关，所以地球上不同地方的重力加速度是不一样的，C不符合题意；g和纬度有关，纬度越高，g值越大，D符合题意故答案为：BD【
2、分析】地球上同一地点的重力加速度是相同的，但是随着纬度的增大，g是略微变大的。2.关于重力加速度的说法中，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g取98m/s2B.在地球上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大C.在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D.在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g越小【答案】A 【考点】自由落体运动 【解析】【解答】重力加速度是矢量，有大小有方向A错误，符合题意地球上同一地点，重力加速度相同，地球上不同的地方，重力加速度不同，但相差不大BC不符合题意在同一地点，重力加速度随着高度的升高而减小D不符合题
3、意故答案为：A。【分析】地球上同一地点的重力加速度是相同的，但是随着纬度的增大，g是略微变大的，随着高度的增大，g是慢慢变小的。3.如图所示,一只熟透的苹果从树上落下后以3m/s的速度砸中人的头顶,空气阻力不计,g取10m/s2,则苹果下落的时间为（ ）A.0.1 sB.0.3 sC.1.5 sD.3 s【答案】B 【考点】自由落体运动 【解析】【解答】由题意，根据初速度为零的匀加速直线运动的速度公式：v=gt ， 得 ；故答案为：B。【分析】利用自由落体运动速度公式v=gt求解即可。4.一物体从高处自由下落,经3 s着地,在下落的最后1s内位移大小是(g取10 m/s2,不计空气阻力)()
4、A.5 mB.15 mC.25 mD.45 m【答案】C 【考点】自由落体运动 【解析】【解答】由自由落体的位移公式知，前3s内的位移为 ；前2s内的位移为 ；故最后1s位移为H=h2-h1=45-20m=25m；C符合题意，A、B、D不符合题意；故答案为：C。【分析】利用公式v=gt求出苹果下落最后一秒的初末速度，利用公式求出最后一秒的位移。5.物体做自由落体运动时，某物理量随时间的变化关系如图所示，由图可知，纵轴表示的这个物理量可能是（ ）A.位移B.路程C.速度D.加速度【答案】C 【考点】自由落体运动 【解析】【解答】解：AB、位移h= gt2 ， 与时间不成正比，同理路程也不与时间成
5、正比，故AB错误；C、根据速度公式，有v=gt=10t，故v与t成正比，故C正确；D、加速度a=g，恒定不变，故D错误；故选：C【分析】物体只在重力的作用下，初速度为零的运动，叫做自由落体运动自由落体运动是一种理想状态下的物理模型；图中相关物理量与时间成正比6.伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的沿斜面运动的实验，当时利用斜面做实验主要是考虑到（ ）A.实验时便于测量小球运动的速度B.实验时便于测量小球运动的路程C.实验时便于测量小球运动的时间D.实验时便于测量小球运动的加速度【答案】C 【考点】物理学史 【解析】【解答】解：伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，
6、但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，二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，所以时间长，所以容易测量故ABD错误，C正确；故选：C【分析】伽利略对自由落体运动
7、规律研究应当结和当时科学发展的实际水平，应当加深对物理学史的研究7.关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中不正确的是（ ） A.伽利略认为，在同一地点，重的物体和轻的物体应该下落得同样快B.伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C.伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比D.伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来【答案】B 【考点】物理学史 【解析】【解答】A项，伽利略的猜想是在同一地点，重的物体和轻的物体下落一样快，A不符合题意。B项，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，但是没有用实验验证，B错误，符合题意。C项，伽
8、利略演绎并且验证了位移与时间的平方成正比，C不符合题意。D项，伽利略思想方法的核心是把实验与逻辑推理结合起来，D不符合题意。故答案为：B【分析】该题目考察的是物理学史的内容，该方面的知识平时注重积累和记忆即可。8.高空坠物的破坏力非常大,一块手掌大的西瓜皮从25楼高空抛下可能让人当场丧命,这样的悲剧在各地屡屡上演.一空罐头盒从某楼层上自由下落(忽略空气阻力),所用时间为2.0 s.若g取10 m/s2,每层楼高度约为3 m,则该罐头盒可能来自下列哪个楼层() A.5层B.7层C.6层D.10层【答案】B 【考点】自由落体运动 【解析】【解答】据自由落体运动可知： ,所以楼层 层；故答案为：B。
9、【分析】利用自由落体的位移公式s=求解位移即可。9.小球甲和乙从某一高度相隔1s先后做自由落体运动，它们在空中运动的任一时刻（ ） A.甲、乙两球距离保持不变，甲、乙两球速度之差保持不变B.甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差越来越大C.甲、乙两球距离越来越小，甲、乙两球速度之差越来越小D.甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差保持不变【答案】D 【考点】自由落体运动 【解析】【解答】解：以释放第2个球开始计时，第一个球此时的速度v1=gt=10m/s，与第二球之间的距离x2= =gt ，随着时间的增大，甲乙两球之间的距离越来越大，根据v=g（t+1）gt=g，可知两球的速度之差保持
10、不变，故D正确，A、B、C错误故选：D【分析】甲、乙两球均做自由落体运动，由位移公式列出它们的距离与时间关系的表达式，再求出速度之差与时间的关系式从而进行判断10.图甲是某研究者在地面上拍摄的小球做自由落体运动的频闪照片。假设在月球上使用相同的设备，并保持频闪光源闪光的时间间隔不变，拍摄小球在月球表面做自由落体运动的频闪照片，可能是图乙中的（月球表面的重力加速度是地球的1/6）：（ ）A.B.C.D.【答案】C 【考点】自由落体运动 【解析】【解答】因月球表面的重力加速度为地球重力加速度的1/6；由运动学公式v=gt可得，在月球上速度的增加量要小，相同时间内通过的位移也小；故只有C符合题意；故
11、答案为：C【分析】月球表面的重力加速度小，故相比于地球表面的自由落体，相同时间下落的距离会减小。11.屋檐每隔相同时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿，如图所示，不计空气阻力。求此屋檐离地面的高度及滴水的时间间隔。（g取10 m/s2）【答案】解:设第二滴水的位移为x2 ， 第三滴水的位移为x3 ， 水滴落下的时间间隔为T由h= gt2 ， x2= g(3T)2 ， x3= g(2T)2 ， x2-x3=1m得：T=0.2s楼房高度H= g(4T)2=3.2m 【考点】自由落体运动 【解析】【分析】该题目的解题方法是假设地面高
12、度为h，时间间隔为t，结合自由落体运动公式，利用两个题目条件列方程求解即可。二、多选题12.在四楼的阳台上无初速度地释放下列物体,其运动可视为自由落体运动的是() A.一团棉花B.一个小钢球C.一张纸片D.一个铁锤【答案】B,D 【考点】自由落体运动 【解析】【解答】A、一团棉花释放后，所受的空气阻力不可以忽略，不能看成自由落体运动；A不符合题意。B、一个小钢球无初速度地释放时，所受的空气阻力可以忽略，所以能看成自由落体运动；B符合题意。C、纸片释放后向下飘落的浮力不可以忽略，所以不能看成自由落体运动；C不符合题意。D、铁锤无初速度地释放时，所受的空气阻力可以忽略，所以能看成自由落体运动；D符
13、合题意。故答案为：BD。【分析】当一个物体只受到重力，初速度为零时，所做的运动为自由落体运动，结合选项分析即可。13.关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法正确的有（ ） A.伽利略通过逻辑推理否定了亚里士多德“越重的物体下落越快的看法”B.伽利略先猜测自由落体运动是匀变速直线运动，然后通过推导和实验来验证C.伽利略通过实验直接证明了自由落体的瞬时速度随时间均匀增加D.伽利略并没有直接测量自由落体运动【答案】A,B,D 【考点】自由落体运动 【解析】【解答】解：A、伽利略通过逻辑推理否定了亚里士多德“越重的物体下落越快的看法”，故A正确B、伽利略先猜想做自由落体运动的物体下落的快慢与物体的质
14、量无关，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，然后把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B正确；C、伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故C错误D、伽利略并没有直接测量自由落体运动，而是采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量，故D正确故选：ABD【分析】要了解伽利略“理想斜面实验”的内容、方法、原理以及物理意义，伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端三、解答题1
15、4.雨后，屋檐还在不断滴着水滴，如图所示小红认真观察后发现，这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落她测得，屋檐到施窗台的距离H=3.2m，窗户的高度为h=1.4m如果g取10m/s2 ， 试计算：（1）水滴下落到达窗台时的速度大小； （2）水滴经过窗户的时间 【答案】（1）解：水滴下落至窗台通过的距离为 H=3.2 m由 v2=2gH得 =8 m/s故水滴到达窗台的速度大小为8m/s（2）解：水滴下落至窗户上边缘的时间为水滴下落至窗台的时间为水滴经过窗户的时间为t=t2t1=0.8s0.6s=0.2s故水滴经过窗户的时间为0.2s 【考点】自由落体运动 【解析】【分析】（1）假设相邻
16、两滴水的时间间隔是t，利用公式sl列方程求解即可。（2）水滴经过窗户的时间即为第一问中求得的时间t。15.甲物体从阳台上自由下落,已知它在下落过程中最后2s内的位移是60m.(g取10m/s2) （1）求阳台离地面的高度; （2）求最后1s内的平均速度; （3）若甲释放2s后,乙也从阳台上释放,要使甲、乙同时落地,需给乙多大的向下的初速度? 【答案】（1）解:设运动的总时间为 ，则：最后 内的位移为： ，计算得出： ，所以总高度： （2）解:最后 的位移 ，则平均速度 （3）解:甲释放 后，乙也从阳台释放，要甲、乙同时落地，则乙运动的时间为， 乙做匀加速运动：则 ，计算得出： 【考点】自由落体运动 【解析】【分析】（1）利用自由落体运动学公式s=，利用做差的方式列方程求解即可。（2）求出最后一秒内水滴的位移除以时间即可。（3）求出甲球落地的时间，减去2秒即为乙球运动的时间，再利用公式s求解初速度即可。
