1、2.2 自由落体运动规律一、单项选择题1自由落体运动是()A物体不受任何作用力的“自由”状态下的运动B物体在真空中的运动C加速度为g的竖直下落运动D初速度为零,加速度为g的竖直下落运动解析:自由落体运动是在重力的作用下,并非不受力,A项错误;物体在真空中也可能做曲线运动,B项错误;根据自由落体运动的定义,可理解C项错误,D项正确答案:D2关于重力加速度,下列说法中不正确的是()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9.8 m/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,
2、重力加速度g越小解析:重力加速度是矢量,方向竖直向下,与重力的方向相同在地球表面,不同的地方,g的大小略有不同,但都在9.8 m/s2左右,所以A说法错误,B说法正确;在地球表面同一地点,g的值都相同,但随着高度的增大,g的值逐渐变小,所以C、D说法正确故应选A.答案:A3一个做自由落体运动的物体,下落速度v随时间t变化的图象,如下列各图所示,正确的是()解析:由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,所以速度vgt,即vt,vt图线应为过原点的直线,D项正确答案:D4从某高处释放一粒小石子,经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子,不计空气阻力,则在它们落地之前的任一时刻()A两粒石子间的
3、距离将保持不变,速度之差保持不变B两粒石子间的距离将不断增大,速度之差保持不变C两粒石子间的距离将不断增大,速度之差也越来越大D两粒石子间的距离将不断减小,速度之差也越来越小解析:当第一个石子运动的时间为t时,第二个石子运动的时间为(t1)s1gt2v1gts2g(t1)2v2g(t1)由得:sgtg由得:vg因此,s随t增大,v不变,B选项正确答案:B二、双项选择题5关于自由落体运动,下列说法中正确的是()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
4、解析:A选项中,竖直向下的运动,有可能受到空气阻力或其他力的影响,下落的加速度不等于g,这样就不是自由落体运动;选项B中,物体有可能具有初速度,所以选项A、B不对选项C中,因自由落体运动是匀变速直线运动,加速度恒定,由加速度的概念a,可知,vgt,所以若时间相等,则速度的变化量相等,选项D可根据自由落体运动的性质判定是正确的答案:CD6关于自由落体运动,下列说法正确的是()A某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半B某段位移的平均速度等于末速度的一半C在任何相等时间内速度变化相同D在任何相等时间内位移变化相同解析:自由落体运动是匀变速直线运动vtgt,vgt,故C选项正确D选项错误;设某段
5、时间的初速度为v,末速度为vt时间为t.位移为h,下落的总时间为t,总位移h,由vgt.hgt2.将.故A选项正确,B选项错答案:AC7.小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某高度,其速度时间图象如图228所示,则由图可知(g10 m/s2),以下说法正确的是()图228A小球下落的最大速度为5 m/sB第一次反弹初速度的大小为0.5 m/sC小球能弹起的最大高度为0.45 mD小球能弹起的最大高度为1.25 m解析:由vt图象可知,t0.5 s时,小球下落至地面,速度为5 m/s,小球与地面作用的时间不计,小球刚被地面弹起时速度为3 m/s,能弹起的最大高度为h m0.45 m故选项
6、A、C对,B、D错答案:AC8在近地空中某一位置处有A、B两个小球,先让A球自由下落1 s,再让B球开始自由下落,在A球落地前,下列说法正确的是()AA、B两球间的距离保持不变BA、B两球间的距离逐渐增大CA球相对于B球匀速下降DA球相对于B球加速下降解析:A、B两球间的距离hg(t1)2gt2g(2t1)即h是时间t的一次函数,A相对于B匀速下降,A、B间的距离逐渐增大答案:BC9关于自由落体运动,下列说法正确的是()A竖直方向的匀加速直线运动是自由落体运动B自由落体运动在开始连续的三个相同位移内所用的时间之比为1C自由落体运动在开始连续的三个2 s内的位移之比为135D自由落体运动在开始连
7、续的三个1 s末的速度之比为123解析:自由落体运动是初速度为零,只受重力作用的匀加速直线运动,A错误;自由落体运动在开始连续的三个相同位移所用的时间之比为1(1)(),B错误;在开始连续三个2 s内的位移之比为135,C正确;在开始连续三个1 s末的速度之比为123,D正确答案:CD三、非选择题10一位同学进行“用打点计时器测量自由落体加速度”的实验(1)现有下列器材可供选择:铁架台、电火花计时器及碳粉纸、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220 V交流电源、低压直流电源、天平、停表、导线、开关其中不必要的器材是:_;缺少的器材是_(2)这位同学从打出的几条纸带中,挑出较为理想的一条纸带把开
8、始打的第一个点标为A,随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F,测量出各点间的距离如图229所示请你在这位同学工作的基础上,思考求纸带加速度的方法,写出你所依据的公式:_.图229(3)根据你的计算公式,设计表格记录需要的数据,计算纸带下落的加速度(结果保留两位有效数字)(4)估计你的计算结果的误差有多大?试分析误差的来源及减小误差的方法解析:(1)其中不必要的器材是:电火花计时器及碳粉纸、220 V交流电源、低压直流电源、天平、停表;缺少的器材是:低压交流电源、刻度尺、重锤(2)依据的公式:a(3)数据处理方法不限,要体现取平均值消除误差的思想,表格记录的数据要与所使用的公式匹配平均s
9、/m(EF) 0.017 3(DE)0.013 4(CD) 0.009 6(BC)0.005 8(AB) 0.001 9/s/m/0.003 90.003 80.003 80.003 90.003 85a/(ms2)/9.63(4)实验结果纸带的加速度9.63 m/s2与重力加速度的标准值9.8 m/s2有偏差,误差大小为a0.17 m/s2.误差的来源主要是空气的阻力和纸带的摩擦,可以用增大重锤重力的方法减小摩擦的影响答案:见解析11两个物体用长9.8 m的细绳连接在一起,从同一高度以1 s的时间差先后自由下落,当绳拉紧时,第二个物体下落的时间是多少?解析:设第二个物体下落时间t时,绳子被拉紧,则:g(t1)2gt2L.代入数据:4.9(t1)24.9t29.8,解得:t0.5 s.即第二个物体下落0.5 s绳子拉紧答案:0.5 s12如图2210所示,悬挂的直杆AB长为L1,在其下L2处,有一长为L3的无底圆筒CD,若将悬线剪断,则直杆穿过圆筒所用的时间为多少图2210解析:直杆自由落下通过圆筒的示意图如下图所示因直杆AB做平动,其上各点的运动情况均相同B端下落到圆筒上端所需时间t1 .直杆A端下落到圆筒的底端所需时间t2 直杆AB经过圆筒所需时间tt2t1 .答案: