1 第二章第一节探究自由落体运动答案

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人教版高中物理必修一第二章自由落体运动专题训练含答案

A．位移大小为，方向竖直向下B．路程为
C．速度改变量的大小为 D．平均速度大小为，方向竖直向上
三、实验题
13．某同学用下图所示装置测定重力加速度的大小，已知打点的频率为50Hz，请回答下列问题：
(1)除打点计时器（含纸带、复写纸）、重物、铁架台、夹子、导线及开关外，在下面的器材中，还必须使用的有（______）
四、解答题
15．如下图所示，直杆长L1=0.5m，圆筒高为L2=3.7m。直杆位于圆筒正上方H=0.8m处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求（取g=10m/s2）
(1)由释放到直杆下端刚好开始进入圆筒时经历的时间t1；
(2)直杆穿越圆筒所用的时间t。
16．矿井深80米，在井口每隔一段相等的时间落下一小球，当第9个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好达到井底，求：（g取10m/s2）
A．加速度为0B．位移为2.5mC．速度变化为0D．平均速度为0
3．如图所示，两棒的长度相同，的下端和的上端相距。若同时运动，做自由落体运动，做竖直上抛运动且初速度取），则相遇时的速度大小为（）
A． B． C． D．
4．一个小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力。已知它经过b点时的速度为v，经过c点时的速度为1.5v。则ab段与bc段位移之比为（）
B．小球下落的加速度为
C．小球在位置“3”的速度为
D．小球在位置“5”的速度为
10．甲物体的质量是乙物体的2倍，甲从H高处自由下落，乙从2H高处与甲同时自由下落，下述正确的是（）
A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的速度大
B．下落过程中，下落1s末时，它们的速度相同
C．下落过程中，各自下落1m时，它们的速度相同

人教版高中物理必修一文档：第二章匀变速直线运动的研究56Word版含答案

5自由落体运动6伽利略对自由落体运动的研究[学科素养与目标要求]物理观念：1.知道物体做自由落体运动的条件，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.2.掌握自由落体加速度.3.能够运用自由落体运动的规律和特点解决有关问题．科学探究：1.会通过实验探究自由落体运动的规律、测量自由落体加速度.2.了解伽利略研究自由落体运动的科学方法．一、自由落体运动1．定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动．2．运动性质：初速度为0的匀加速直线运动．3．物体的下落可看做自由落体运动的条件：空气阻力的作用比较小，可以忽略．二、自由落体加速度1．定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度，通常用g表示．2．方向：竖直向下．3．大小(1)在地球上不同的地方，g的大小一般是不同的(填“不同”或“相同”)，g值随纬度的增大而逐渐增大．(2)一般取值：g＝9.8 m/s2或g＝10 m/s2.三、伽利略对自由落体运动的研究1．亚里士多德的观点：物体下落的快慢是由它们的重量决定的．2．伽利略的研究：(1)逻辑归谬：伽利略从亚里士多德的论断出发，通过逻辑推理，否定了“重物比轻物落得快”的论断．(2)猜想与假说：伽利略猜想自由落体运动是一种最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的．(3)数学推理：伽利略通过数学推理得出初速度为0的匀变速运动的位移与所用时间的二次方成正比，即x∝t2.(4)间接验证：让小球从斜面上的不同位置滚下，测出小球滚下的位移x和所用时间t.实验表明：小球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动；斜面倾角一定时，小球的加速度相同；小球的加速度随斜面倾角的增大而增大．(5)合理外推：伽利略认为当斜面倾角为90°时，小球将自由下落，仍会做匀加速直线运动．1．判断下列说法的正误．(1)在空气中自由释放的物体都做自由落体运动．( × ) (2)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动．( × ) (3)自由落体加速度的方向垂直地面向下．( × )(4)伽利略通过实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律．( × )2．质量为2m 的物体A 从高h 处由静止下落，质量为m 的物体B 从高14h 处由静止下落，不计空气阻力，则A 、B 两物体下落的加速度之比为；下落时间之比为t A ∶t B ＝；落地前瞬间的速度之比v A ∶v B ＝ . 答案 1∶1 2∶1 2∶1一、自由落体运动与自由落体加速度 1．自由落体运动(1)自由落体运动实质上是初速度v 0＝0、加速度a ＝g 的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例．(2)自由落体是一种理想化模型，这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力．实际上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动． (3)运动图象：自由落体运动的v －t 图象(如图1)是一条过原点的倾斜直线，斜率k ＝g .图12．自由落体加速度(重力加速度)(1)方向：总是竖直向下，但不一定垂直地面；(2)大小：①在同一地点，重力加速度都相同．②地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的增加而增大，赤道上最小，两极处最大，但各处的重力加速度都接近于9.8 m /s 2，因此一般计算中g 取9.8 m/s 2或10 m/s 2. 例1 (多选)下列说法正确的是( )A ．初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动B ．仅在重力作用下的运动叫做自由落体运动C ．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动D ．当空气阻力可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动答案 CD解析自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，选项A 、B 错误，C 正确．当空气阻力可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落的运动也可视为自由落体运动，选项D 正确．二、自由落体运动的规律 1．自由落体运动的基本公式匀变速直线运动规律――→特例自由落体运动规律 ⎩⎪⎨⎪⎧v ＝v 0＋at x ＝v 0t ＋12at 2v 2－v 02＝2ax――→v 0＝0a ＝g ⎩⎪⎨⎪⎧v ＝gth ＝12gt 2v 2＝2gh2．匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动．例2 (2019·永安一中月考)从离地面500 m 处自由落下一个小球，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，求：(1)小球落到地面需要的时间；(2)开始下落后第1 s 内的位移大小和最后1 s 内的位移大小； (3)下落时间为总时间一半时的位移大小．答案 (1)10 s (2)5 m 95 m (3)125 m解析 (1)小球做自由落体运动，根据h ＝12gt 2可得t ＝2hg＝2×50010s ＝10 s. (2)第1 s 内的位移h 1＝12gt 12＝12×10×12 m ＝5 m前9 s 内的位移h 9＝12gt 92＝12×10×92 m ＝405 m最后1 s 内的位移h 10＝h －h 9＝500 m －405 m ＝95 m. (3)t ′＝t2＝5 s位移h 5＝12gt ′2＝12×10×52 m ＝125 m.例3 如图2所示，一滴雨滴从离地面20 m 高的楼房屋檐自由下落，下落途中用Δt ＝0.2 s 的时间通过一个窗口，窗口的高度为2 m ，g 取10 m/s 2，求：图2(1)雨滴落地时的速度大小；(2)雨滴落地前最后1 s 内的位移大小； (3)屋檐离窗的上边框有多高？答案 (1)20 m/s (2)15 m (3)4.05 m解析 (1)设雨滴自由下落时间为t ，根据自由落体运动公式h ＝12gt 2得t ＝2 s.则雨滴落地时的速度v ＝gt ＝20 m/s. (2)雨滴在第1 s 内的位移为h 1＝12gt 12＝5 m则雨滴落地前最后1 s 内的位移大小为h 2＝h －h 1＝15 m.(3)由题意知窗口的高度为h 3＝2 m ，设屋檐距窗的上边框h 0，雨滴从屋檐运动到窗的上边框的时间为t 0，则 h 0＝12gt 02又h 0＋h 3＝12g (t 0＋Δt )2联立解得h 0＝4.05 m. 三、自由落体运动的实验探究 1．实验器材打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺．2．探究过程图3(1)如图3所示将打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电路．(2)令纸带穿过两个限位孔，下端用夹子夹到重物上，让重物靠近打点计时器．(3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，启动计时器，释放纸带让重物自由下落，重物落地后立刻关闭电源，打点计时器就在纸带上打下一系列的点．(4)改变重物的质量，重复几次上面的实验，选取一条点迹清晰的纸带进行处理． 3．数据处理(1)用刻度尺测量打点计时器打出的纸带上的点之间的距离．(2)用v n ＝x n ＋x n ＋12T 求出各点的速度，作v －t 图象，图象应为一条过原点向上倾斜的直线．(3)根据v －t 图象的斜率求加速度，或根据Δx ＝aT 2计算加速度． 4．实验结论自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8 m/s 2，与物体的质量无关)的匀加速直线运动．例4 某同学用如图4甲所示的装置测定重力加速度．图4(1)电火花计时器的工作电压为．(2)打出的纸带如图乙所示，实验时是纸带的 (填“A ”或“B ”)端和重物相连接．(3)纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时重物的加速度为 m/s 2.(电火花计时器的工作频率为50 Hz)(4)当地的重力加速度为9.8 m/s 2，该测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是．答案 (1)220 V (2)B (3)9.4 (4)受摩擦力和空气阻力作用解析 (1)电火花计时器的工作电压为220 V .(2)由于各点之间时间间隔均为T ＝0.02 s ，重物下落过程中速度越来越大，故相邻两点间距离越来越大，由此可知，B 端与重物相连．(3)由Δx ＝aT 2得x 23－x 78＝5aT 2，解得a ＝x 23－x 785T2＝9.4 m/s 2. (4)重物拖着纸带下落时受到摩擦力和空气阻力的作用，加速度必然小于重力加速度．研究自由落体运动、测定自由落体加速度常用的其他方法 1.频闪照相法(1)频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机的这一特点可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置，如图5.图5(2)根据匀变速直线运动的推论Δh ＝gT 2可求出重力加速度g ＝Δh T 2.也可以根据2t v ＝v ＝x t，求出物体在某两个时刻的速度，由g ＝v －v 0t ，求出重力加速度g .2．滴水法(1)让水滴落到垫起来的盘子上，可以清晰地听到水滴碰盘子的声音，细心地调整水龙头的阀门，使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间，注视到第二个水滴正好从水龙头滴水处开始下落．(2)听到某个响声时开始计时，并数0，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到N ，停止计时，表上时间的读数是T .(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为h . (4)由h ＝12gt 2和t ＝T N 得g ＝2h t 2＝2h (T N)2＝2N 2hT2.1．(自由落体加速度)(多选)关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是( ) A ．竖直向下的运动一定是自由落体运动B ．熟透的苹果从树枝静止下落的运动可被视为自由落体运动C ．同一地点，轻重物体的g 值一样大D ．g 值在赤道处大于在北极处答案 BC解析物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用，A 错；熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力作用，但该阻力远小于它的重力，可以忽略该阻力，故可将该过程视为自由落体运动，B 对；同一地点，重力加速度g 值都相同，与质量无关，C 对；g 值在赤道处小于北极处，D 错．2．(自由落体运动规律的应用)(2018·棠湖中学高一期末统考)做自由落体运动的甲、乙两物体所受的重力之比为2∶1，下落高度之比为1∶2，则( ) A ．下落过程中的加速度之比为2∶1 B ．下落时间之比为1∶2 C ．落地速度之比为1∶ 2D ．若甲、乙同时下落，在甲落地前，两者间的距离越来越近答案 C解析自由落体运动的加速度相等，A 错误；由h ＝12gt 2得t 1∶t 2＝1∶2，B 错误；再由v ＝gt 得v 1∶v 2＝1∶2，C 正确；若两者同时下落，在相等的时间内下落的位移相等，故两者间的距离保持不变，D 错误． 3．(自由落体运动规律的应用)(2019·扬州中学月考)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1 kg 的小球从一定的高度自由下落，测得在第5 s 内的位移是18 m ，此时小球未着地，则( ) A ．小球在2 s 末的速度是20 m/s B ．小球在第5 s 内的平均速度是3.6 m/s C ．该星球上的重力加速度为5 m/s 2 D ．小球在5 s 内的位移是50 m 答案 D解析小球在第5 s 内的位移是18 m ，则第5 s 内的平均速度v ＝18 m/s ，B 错误；第5 s 内的平均速度等于4.5 s 时刻的速度，故该星球上，宇航员所在处的重力加速度g ＝184.5m /s 2＝4m/s 2，C 错误；小球在2 s 末的速度v 2＝gt 2＝8 m/s ，A 错误；小球在5 s 内的位移h ＝12gt 52＝50 m ，D 正确.4．(自由落体运动规律的应用)(多选)物体从某高度处开始做自由落体运动，从开始到落到地面的平均速度为10 m/s(g 取10 m/s 2)，则下列说法正确的是( ) A ．下落一半高度时的瞬时速度为10 m/s B ．落地瞬间的速度是20 m/s C ．物体下落的高度是20 m D ．第3 s 内物体下落25 m 答案 BC解析根据平均速度v ＝v 0＋v2，解得物体落地的速度v ＝2×10 m /s ＝20 m/s ；根据v 2＝2gh ，v ′2＝2g ·h 2得，下落一半高度时的速度v ′＝22v ＝10 2 m/s ，故A 错误，B 正确．物体下落的高度h ＝v 22g ＝40020 m ＝20 m ，故C 正确．物体落地的时间t ＝v g ＝2010 s ＝2 s ，则第3 s 内下落的位移为零，故D 错误．一、选择题考点一自由落体运动与自由落体加速度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 ．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 的匀加速直线运动答案 CD解析初速度为零的竖直向下的运动，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，故选项A 错误；只在重力作用下竖直向下运动的物体，可能具有初速度，不是自由落体运动，所以选项B 错误；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 ＝ΔvΔt 可知，Δv ＝g Δt ，所以若时间相等，则速度的变化量相等，故选项C 正确；根据自由落体运动的性质判定选项D 正确． 2．下列关于自由落体运动的说法正确的是( ) A ．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动B ．从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动C．在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动D．只在重力作用下的运动必定是自由落体运动答案 A解析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，故A正确；从竖直上升的热气球吊篮中掉下来的物体具有向上的初速度，所以不是自由落体运动，故B错误；在空气中下落的雪花受到的空气阻力不能忽略不计，不是自由落体运动，故C错误；只在重力作用下但初速度不为零的运动不是自由落体运动，故D错误．3．(多选)下列关于重力加速度的说法正确的是()A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向B．在地球上的不同地方，g的大小是不同的，但差别不大C．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的D．纬度越低的地方，重力加速度g值越小答案BCD解析重力加速度是矢量，方向总是竖直向下．地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都是相同的，地球上不同地方g的大小是不同的，但差别不大，纬度越低的地方，g 值越小．故正确答案为B、C、D.考点二自由落体运动规律的应用4．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m，那么它在第三段时间内的位移是() A．1.2 m B．3.6 mC．6.0 m D．10.8 m答案 C解析将该自由落体运动的时间分成了相等的三段，由其规律知：第T内、第2T内、第3T 内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ＝1∶3∶5，第一段时间内的位移为1.2 m，则第三段时间内的位移为x＝1.2×5 m＝6.0 m，故选C.5．(多选)一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10 m/s2)．下列说法正确的是() A．第2 s末小球的速度为20 m/sB．前2 s内小球的平均速度为20 m/sC．第2 s内小球的位移为10 mD．前2 s内小球的位移为20 m答案AD解析小球做自由落体运动，第2 s末小球的速度为v＝gt＝10×2 m/s＝20 m/s，故A正确；前2 s内小球的位移为h2＝12gt2＝12×10×22 m＝20 m，前2 s内小球的平均速度为v＝h2t＝202m /s ＝10 m/s ，故B 错误，D 正确；第1 s 内小球的位移为h 1＝12gt 12＝12×10×12 m ＝5 m ，故第2 s 内小球的位移为Δh ＝h 2－h 1＝20 m －5 m ＝15 m ，故C 错误．6．(多选)从一座塔顶自由落下一石子，忽略空气阻力，如果已知重力加速度大小，再加上下列哪项条件即可求出塔顶高度( ) A ．最后1 m 内石子下落的时间t B ．第1 s 末和第2 s 末的速度 C ．最初1 s 内石子下落的高度 D ．最后1 s 内石子下落的高度答案 AD解析知道最后1 m 内石子下落的时间t ，结合位移公式x ＝v 0t ＋12gt 2，速度公式v t ＝v 0＋gt ，即可求出物体的末速度，再根据v t 2＝2gh可得塔的高度h ＝v t 22g，故A 正确；知道第1 s 末和第2 s 末的速度无法求解出运动的总时间，也不能求解末速度，故无法求解塔高，故B 错误；知道最初1 s 内的位移，无法求解出运动的总时间，也不能求解末速度，故无法求解塔高，故C 错误；知道最后1 s 内石子的位移，同A 项类似，即可求得塔的高度，故D 正确． 7．(多选)甲、乙两物体，m 甲＝2m 乙，甲从2H 高处自由落下，1 s 后乙从H (H >1 m)高处落下，不计空气阻力，在两物体落地之前，正确的说法是( ) A ．同一时刻甲的速度大 B ．同一时刻两物体的速度相同 C ．各自下落1 m 时，两物体速度相同 D ．落地之前甲和乙的高度之差不断增大答案 AC解析因为甲、乙物体都做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为g ，甲任意时刻的速度为：v ＝gt ，乙任意时刻的速度v ′＝g (t －1)，所以两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度大于乙的速度，故A 正确，B 错误；各自下落1 m 时，根据速度时间关系公式，有：v 2＝2gh ，故v ＝2gh ＝2×10×1 m/s ＝2 5 m/s ，两物体速度相同，C 正确；1 s 后，相对于乙物体，甲向下做匀速直线运动．若甲自由下落1 s 时甲在乙的上方，则落地之前甲和乙的高度之差先减小后增大，若甲自由下落1 s 时甲在乙的下方，则落地之前甲和乙高度之差不断增大，由于不知道题目中H 的具体数值，故D 错误．8．物体从某一高度自由下落，第1 s 内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地( ) A ．1 s B ．1.5 s C. 2 sD ．(2－1)s解析初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…，所以物体下落后半程的时间为(2－1) s，故D正确．9.(多选)(2018·济宁市期中)小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图1中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d.根据图中的信息，下列判断正确的是()图1A．位置1是小球释放的初始位置B．小球做匀加速直线运动C．小球下落的加速度为dT2D．小球在位置3的速度为7d 2T答案BCD解析小球做自由落体运动，从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶…，而题图中位移之比为2∶3∶4∶5∶…，故位置1不是小球释放的初始位置，选项A错误，B正确．由a＝ΔxT2得a＝dT2，选项C正确．小球在位置3的速度v3＝3d＋4d2T＝7d2T，选项D正确．10.(多选)如图2所示，在一个水平桌面上方有三个金属小球a、b、c，高度分别为h1、h2、h3，且h1∶h2∶h3＝3∶2∶1.若先后由静止依次释放小球a、b、c，三小球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则()图2A．三小球到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B．三小球运动时间之比为3∶2∶1C．小球b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D．小球b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差解析由v 2＝2gh ，得v ＝2gh ，则三小球落到桌面时的速度大小之比v 1∶v 2∶v 3＝3∶2∶1，A 错误；又由t ＝2h g可得三小球运动时间之比t 1∶t 2∶t 3＝3∶2∶1，B 正确；设小球b 与a 开始下落的时间差为Δt 1，小球c 与b 开始下落的时间差为Δt 2，则由B 选项的分析可得Δt 1∶Δt 2＝(3－2)∶(2－1)，比值小于1，因此小球b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差，C 正确，D 错误．二、非选择题11．一位同学进行“用电磁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、电火花计时器及墨粉纸、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、秒表、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．把开始打的第一个点标记为A ，随后连续的几个点依次标记为B 、C 、D 、E 和F ，测量出各点间的距离，如图3所示．已知电磁打点计时器的工作频率为50 Hz ，则由该纸带求出的自由落体加速度为 m/s 2(保留3位有效数字)；比标准值 (填“偏大”或“偏小”)．图3(3)产生该实验误差的主要来源是；可用的方法减小该误差．答案 (1)电火花计时器及墨粉纸、220 V 交流电源、低压直流电源、天平、秒表 6 V 以下低压交流电源、刻度尺、重物 (2)9.58 偏小 (3)空气的阻力和纸带的摩擦增大重物重力12．某校物理兴趣小组为了了解高空坠物的危害，将一只鸡蛋从高楼上静止释放，经过4 s 鸡蛋刚好着地．忽略空气阻力的作用，g 取10 m/s 2，求：(1)鸡蛋释放时距离地面的高度；(2)鸡蛋在下落过程中的平均速度大小；(3)鸡蛋下落过程中第4 s 内的位移大小．答案 (1)80 m (2)20 m/s (3)35 m解析 (1)由h ＝12gt 2，可得：h ＝12×10×42 m ＝80 m. (2)下落过程的平均速度大小为： v ＝h t ＝804m /s ＝20 m/s. (3)前3 s 内的位移大小h ′＝12gt 32＝12×10×32 m ＝45 m ，故第4 s 内的位移大小Δh ＝h －h ′＝35 m.13.(2019·奉新一中高一上学期期末)如图4所示，直杆长l 1＝0.5 m ，圆筒高l 2＝3.7 m ．直杆位于圆筒正上方H ＝0.8 m 处．直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿过圆筒(g 取10 m/s 2)，求：图4(1)直杆下端刚到圆筒上端的时间；(2)直杆穿越圆筒所用的时间．答案 (1)0.4 s (2)0.6 s解析设直杆下端到达圆筒上端的时间为t 1，上端离开圆筒下端的时间为t 2(1)根据自由落体运动规律有H ＝12gt 12，解得t 1＝2×0.810s ＝0.4 s. (2)根据自由落体运动规律有l 1＋H ＋l 2＝12gt 22，解得t 2＝2×(0.5＋0.8＋3.7)10 s ＝1 s ，则直杆穿越圆筒所用的时间t ＝t 2－t 1＝0.6 s.14．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125 m 时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3 m /s 2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5 m/s ，取g ＝10 m/s 2.问：(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少？(2)离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？(结果保留三位有效数字)答案 (1)305 m (2)9.85 s解析 (1)设运动员自由下落的高度为h 1，则此时速度为v 1，有v 12＝2gh 1①打开降落伞做匀减速运动时满足：v 22－v 12＝2ah 2②式中v 2＝5 m /s ，a ＝－14.3 m/s 2，h 2＝125 m联立①②解得h 1＝180 m所以总高度为H ＝h 1＋h 2＝305 m(2)设第一过程经过的时间是t 1，有t 1＝v 1－0g第二过程经过的时间是t 2，有t 2＝v 2－v 1a所以总时间为t ＝t 1＋t 2≈9.85 s。

人教版高一物理必修1第二章《伽利略对自由落体运动的研究》练习题含解析答案

高中物理人教版必修1第二章6伽利略对自由落体运动的研究练习题一、单选题1.关于伽利略对自由落体运动的研究，下面叙述错误的是()A. 伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动B. 伽利略把试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C. 伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快D. 伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量．2.伽利略用实验验证v∝t的最大困难是()A. 不能很准确地测定下落的距离B. 不能测出下落物体的瞬时速度C. 当时没有测量时间的仪器D. 当时没有记录落体运动的数码相机3.下列说法正确的是()A. 加速度增大，速度可能减小B. 参考系一定要选取静止不动的物体C. 研究和观察日食时可以把太阳当做质点D. 羽毛下落得比玻璃球慢，是因为羽毛轻4.伽利略在研究自由落体运动时，主要遇到了两个问题：①无测量瞬时速度的工具；②无精确的计时仪器，关于伽利略解决上述问题的办法，下列说法正确的是()A. 利用光滑的斜面解决了问题①B. 利用x∝t替代v∝t解决了问题①C. 利用x∝t2替代v∝t解决了问题②D. 利用斜面上小球的运动替代自由落体运动解决了问题②5.利用斜面实验合理外推研究自由落体运动的物理学家是()A. 焦耳B. 伽利略C. 爱因斯坦D. 阿基米德6.伽利略在自由落体运动的研究中，其科学研究方法的核心是()A. 把提出问题和大胆猜想结合起来B. 把提出问题和实验研究结合起来C. 把实验研究和逻辑推理结合起来D. 把实验研究和大胆猜想结合起来7.关于运动学的历史和概念，下列说法中不正确的是()A. 亚里士多德在研究“落体运动”等问题中所犯的错误告诉我们，在科学研究中单纯依靠“观察”和“经验”往往是靠不住的B. 伽利略认为空中下落的物体，重的比轻的下落快C. 伽利略在对自由落体运动的研究中将实验和逻辑推理和谐地结合起来，丰富了人类的科学思维方式和科学研究方法D. 伽利略比他的前人更伟大，就在于他首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法8.伽利略曾通过做“铜球沿斜面运动的实验”来研究自由落体运动．关于该实验的相关描述正确的是()A. 质量大的铜球沿斜面向下运动的加速度比质量小的铜球大B. 铜球沿斜面向下做匀加速运动，加速度与斜面倾角有关，而与铜球的质量无关C. 铜球在斜面上的运动与自由落体运动完全相同D. 通过做“铜球沿斜面运动的实验”不可能了解到自由落体运动的特点9.有关伽利略对自由落体运动的研究过程，下列叙述正确的是()A. 运用逻辑推理，认为重物比轻物下落得快B. 猜想落体运动一定是最简单的变速运动C. 通过实验验证，得出自由落体运动的速度与位移成正比的结论D. 通过实验验证，得出自由落体运动的位移与时间成正比的结论10.下列关于伽利略对自由落体运动研究的说法中，不正确的是()A. 在同一地点，重的物体和轻的物体下落一样快B. 伽利略猜想落体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铜球在斜面上的运动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)和谐地结合起来二、多选题11.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=10m/s2)()A. 水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足t AB<t BC<t CDB. 间歇发光的间隔时间是√2s10C. 水滴在相邻两点之间的位移满足x AB：x BC：x CD=1：3：5D. 水滴在各点速度之比满足v B：v C：v D=1：4：912.在著名的伽利略斜面铜球实验中，当斜面倾角一定，阻力可忽略时，小球从静止开始滚下过程中()A. 位移与时间成正比B. 速度与时间成正比C. 速度与位移成正比D. 加速度大小与铜球质量无关13.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。

高考物理一轮复习第二章探究匀变速直线运动规律基础巩固(含解析)

权掇市安稳阳光实验学校第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动一、单项选择题1．可视为自由落体运动的是( )A．下落的树叶B．运动员投出的篮球C．从水龙头上滴落的水D．从水面自由落到水底的石子2．一个小铁球和一根羽毛同时从同一高度下落，总是铁球先落地，这是因为( )A．铁球比羽毛重B．铁球比羽毛密度大C．羽毛受到的空气阻力大，与其重力相比不可忽略D．铁球的速度比羽毛的大3．在真空中，将羽毛和苹果同时从同一高度由静止释放，并拍下频闪照片，下列频闪照片符合事实的是( )A B C D4．甲、乙两个小物体，甲的质量是乙的3倍．它们从同一高度处同时自由下落(即不计空气阻力)，则下列说法中正确的是( )A．甲比乙先着地B．甲的加速度比乙的大C．甲、乙同时着地D．无法确定谁先着地二、双项选择题5．科学研究发现：在月球表面没有空气，重力加速度约为地球表面处重力加速度的16.若宇航员登上月球后，在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球，忽略地球和其他星球对它们的影响，以下说法中正确的是( ) A．羽毛将加速上升，铅球都将加速下降B．羽毛和铅球都将下落，且同时落到月球表面C．羽毛和铅球都将下落，但铅球先落到月球表面D．羽毛和铅球都将下落，且落到月球表面的速度相同6．下列关于自由落体运动的说法中正确的是( )A．物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动B．物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动C．自由落体运动是初速度为零，仅受重力作用的运动D．在有空气的空间里，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体由静止的下落运动就可以近似看做是自由落体运动7．质量不相等的甲、乙两物体，不计空气阻力，它们在同一高度处同时下落，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．甲、乙的加速度相同8．在探究物体做自由落体运动规律的实验中，由获得的打点纸带可以( )A．用刻度尺量出物体的各时刻的速度B．用刻度尺量出各时间内的位移大小C．用刻度尺量出物体的加速度D．由纸带可判断物体做加速运动9．在牛顿管实验中，将一根玻璃管竖直放置，管内下端放一枚小钱币(金属片)和一片羽毛．管内充有空气时倒转玻璃管，让小钱币和羽毛同时下落．当小钱币落到管底时，羽毛还慢悠悠地在中间飘着呢！抽掉管内的空气，再倒转玻璃管，可看到它们同时落到管底，这个实验说明了( )A．真空中的羽毛比有空气管中的羽毛的重力大B．羽毛下落慢的原因是羽毛受到空气阻力，而钱币不受空气阻力C．羽毛下落慢的原因是羽毛受到的空气阻力和羽毛的重力相比较大，影响了羽毛的下落D．所有物体如果不受空气阻力，只在重力作用下，在同一地方由静止释放，下落的快慢均一样三、非选择题10．影响落体运动快慢的因素：亚里士多德的观点是物体的重力越大，物体下落得越快．伽利略的观点是物体下落的快慢与重力无关．__________的说法对．事实上，物体下落的快慢与空气阻力有关，若没有空气阻力，轻重不同的物体下落__________．11．1591年，伽利略和他的两个学生带着两个不同质量的铅球(一个是另一个重量的10倍)登上了高为54.5米的比萨斜塔的顶部，如图K211所示，自由释放这两个小球，结果两个球在同一瞬间砸向地面，伽利略这个实验意在说明：轻、重物体下落的________(填“速度”或“加速度”)一样．图K21112．有的同学说伽利略当年做的两个铁球同时落地的实验有问题，因为物体在空气中下落时都要受到空气阻力．实际做实验时，也都是重的物体比轻的物体下落得快，对此你是如何理解的？第二节自由落体运动规律一、单项选择题1．下列关于自由落体加速度的说法中正确的是( )A．任何物体下落时的加速度都是10 m/s2B．物体自由下落时的加速度称为自由落体加速度C．不同地区的自由落体加速度一定相同D．自由落体加速度的方向总是垂直向下的2．水滴由屋顶自由下落，经过最后2 m所用的时间是0.15 s，则屋顶高度约为( )A．10 m B．12 m C．14 m D．15 m3．从高处释放一小球甲，经过0.5 s从同一地点再释放小球乙，在两小球落地前，则( )A．它们间的距离保持不变B．它们间的距离不断减小C．它们间的速度之差不断增大D．它们间的速度之差保持不变4．(池州期末)一块石头从楼房阳台边缘向下做自由落体运动．把它在空中运动的总时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m，那么它在第三段时间内的位移是( )A．1.2 m B．3.6 mC．6.0 m D．10.8 m二、双项选择题5．下面关于自由落体运动的说法正确的是( )A．物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动B．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动C．从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动D．从静止开始下落的小钢球，所受空气阻力对其运动影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动6．物体甲的质量是乙的2倍，物体甲从H高处、乙从2H高处同时自由落下，在它们均未着地的过程中，以下说法正确的是( )A．下落过程中，物体甲的加速度比乙的大B．下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的大C．下落1 s后，它们的速度相等D．各自下落1 m时，它们的速度相等7．物体从离地面45 m高处做自由落体运动(取g＝10 m/s2)，则下列选项中正确的是( )A．物体运动3 s后落地B．物体落地时的速度大小为30 m/sC．物体在落地前最后1 s内的位移为15 mD．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s8．一竖直的墙壁上AE被分成四段相等的部分，一物体由A点从静止释放做自由落体运动，如图K221所示，下列结论正确的是( )图K221A．物体到达各点的速率v B∶v C∶v D∶v E＝1∶2∶3∶2B．物体通过每一部分时，其速度增量v B－v A＝v C－v B＝v D－v C＝v E－v DC．物体从A到E的平均速度v－＝v BD．物体从A到E的平均速度v－＝v C9．关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )A．它是竖直向下，v0＝0，a＝g的匀加速直线运动B．在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶4∶9C．在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3D．从开始运动起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m，所经历的时间之比为1∶2∶3三、非选择题10．用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A，使水一滴一滴连续地滴落到挡板上，如图K222所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落．首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2,3…”，一直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的示数为t.图K222图K223(1)写出用上述所测量数据计算重力加速度g的表达式：__________________________.(2)为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在表格中(表中t′是水滴从水龙头口到A板所用的时间，即水滴在空中运动的时间)，请在图K223中所示的坐标纸上作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度g的值：g＝__________(保留两位有效数字)．11.(的屋檐边由静止落下(忽略空气的阻力，取g＝10 m/s2)，求：(1)雨滴下落的时间及落地时的速度大小．(2)雨滴下落过程最后一秒通过的路程．12．水龙头开口竖直向下，直径为1 cm，安装在离接水盆75 cm高处，现打开水龙头，水沿竖直方向流下，仔细观察会发现连续的水流柱的直径在流下的过程中是不断减小的，现测得水在水龙头出口处的速度大小为1 m/s，求水流柱落到接水盆中时的直径．(取g＝10 m/s2)．第三节从自由落体到匀变速直线运动一、单项选择题1．某质点的位移随时间的变化关系式为s＝4t＋2t2，s与t的单位分别是米与秒，则质点的初速度与加速度分别是( )A．4 m/s与2 m/s2 B．0与4 m/s2C．4 m/s与4 m/s2 D．4 m/s与02．几个做匀变速直线运动的物体，在时间t内位移一定最大的是( ) A．加速度最大的物体B．初速度最大的物体C．末速度最大的物体D．平均速度最大的物体3．图中表示物体不是做匀变速直线运动的是( )4．(云南师大附中月考)—质点从某时刻开始做匀减速直线运动，经2.5 s 速度减小到零，则该质点开始减速后的第1 s内和第2 s内通过的位移之比为( )A．2∶1 B．7∶5C．3∶1 D．5∶3二、双项选择题5．在匀变速直线运动中( )A．速度的增量总是与时间成正比B．位移总是与时间的平方成正比C．位移总是随时间的增大而增大D．加速度、速度、位移方向不一定相同6．如图K231所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的v－t图象，则由图象可知( )A．它们的速度方向相同，加速度方向相反B．它们速度方向、加速度方向均相反C．在t1时刻它们相遇D．在0～t2时间内它们的位移相同图K231图K2327．一台先进的升降机被安装在某建筑工地上，升降机的运动情况由电脑控制，一次竖直向上运送重物时，电脑屏幕上显示出重物运动的v－t图象如图K232所示，则由图象可知( )A．重物一直向上运动B．重物的加速度先增大后减小C ．重物的速度先增大后减小D ．重物的位移先增大后减小8．将一小球以v ＝10 m/s 竖直上抛，设不考虑空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则( )A ．小球到达最高点的时间为0.5 sB ．小球到达的最大高度为H ＝5 mC ．小球经过2.0 s 回到手中 D. 小球在最高点加速度为零9．物体沿一直线运动，在t 时间内通过的路程为s ，它在中间位置12s 处的速度为v 1，在中间时刻12t 时的速度为v 2，则v 1和v 2的关系为( )A ．当物体做匀加速直线运动时，v 1＞v 2B ．当物体做匀减速直线运动时，v 1＞v 2C ．当物体做加速直线运动时，v 1＜v 2D ．当物体做匀减速直线运动时，v 1＜v 2 三、非选择题10．一个质量为m 的物块由静止开始沿斜面下滑，拍摄此下滑过程得到的同步闪光(即第一次闪光时物块恰好开始下滑)照片如图K233所示．已知闪光频率为每秒10次，根据照片测得物块相邻两位置之间的距离分别为AB ＝2.40cm ，BC ＝7.30 cm ，CD ＝12.20 cm ，DE ＝17.10 cm.由此可知，物块经过D 点时的速度大小为________m/s ；滑块运动的加速度为____________．(结果保留三位有效数字)图K23311．一质点做匀加速直线运动，初速度为10 m/s ，加速度为2 m/s 2.试求该质点：(1)第5 s 末的速度大小. (2)前5 s 内的位移大小．12．(琼海嘉积中学测试)一名质量为60 kg 训练有素的武警战士(视为质点)在楼顶通过一条长绳由静止开始下滑，到地面最短时间t ＝2.4 s ．已知该武警战士落地的速度不能大于v ＝6 m/s ，做匀减速直线运动时可以产生的最大加速度大小为a ＝5 m/s 2，长绳的下端恰好着地，当地的重力加速度g ＝10 m/s 2.求：(1)武警战士下滑时的最大速度． (2)武警战士下滑时离地面的高度h . 第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全一、单项选择题1．关于汽车做匀减速直线运动，下列说法正确的是( ) A ．速度随时间增加而增大，位移随时间增加而减小B．速度随时间增加而减小，位移随时间增加而增大C．速度和位移都随时间增加而减小D．速度和位移都随时间增加而增大2．(湛江模拟)如图K241为两个物体A和B在同一直线上沿一方向同时做匀加速运动的v－t图象．已知在第3 s末两个物体在途中相遇，则两个物体出发点的关系是( )图K241A．从同一地点出发 B．A在B前3 m处C．B在A前3 m处 D．B在A前5 m处3．汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度为5 m/s2，那么开始刹车后 2 s与开始刹车后6 s汽车的位移之比为( ) A．1∶1 B．3∶1C．3∶4 D．4∶34．火车从甲站出发，沿平直铁路做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到乙站恰好停止，在先后两个运动过程中( )A．火车的位移一定相等B．火车的加速度一定相等C．火车的平均速度一定相等D．所用的时间一定相等二、双项选择题5．下列关于物体做匀变速直线运动的说法正确的是( )A．若加速度方向与速度方向相同，虽然加速度很小，物体的速度还是增大的B．若加速度方向与速度方向相反，虽然加速度很大，物体的速度还是减小的C．因为物体做匀变速直线运动，故其加速度是均匀变化的D．由a＝ΔvΔt可知：a的方向与Δv的方向相同，a的大小与Δv成正比6．两物体在同一直线上，同时由同一位置向同一方向运动，其速度时间图象如图K242所示，下列说法中正确的是( )图K242A．开始阶段B跑在A的前面，20 s后B落在A后面B．20 s末B追上A，且A、B速度相等C．40 s末A追上BD．在A追B之间的20 s末，两物体相距最远7．在足够长的平直公路上，一辆汽车以加速度a启动时，有一辆匀速行驶的自行车以速度v0从旁边驶过，则以下说法正确的是( )A．汽车追不上自行车，因为汽车启动时速度小B ．汽车与自行车之间的距离开始是不断增加，后来两者的距离又逐渐减小，直到相遇C ．以汽车为参考系，自行车是静止的D ．汽车追上自行车的时间是2v 0a8．做匀加速直线运动的物体( )A ．在t s 内的位移决定于平均速度B ．在相同时间间隔内位移的增量是相同的C ．在第1 s 内，第2 s 内，第3 s 内的位移之比等于1∶3∶5D ．在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差是一个常量9．一辆汽车以12 m/s 的速度行驶，遇到情况紧急刹车，司机采取制动措施，使汽车做匀减速直线运动，若制动后汽车的加速度大小为6 m/s 2，则( )A ．经3 s ，汽车的速度为6 m/sB ．经3 s ，汽车的速度为0C ．经3 s ，汽车的位移为9 mD ．经3 s ，汽车的位移为12 m 三、非选择题10．以10 m/s 的速度行驶的汽车，驾驶员发现正前方60 m 处有一辆以4 m/s 的速度与汽车同方向匀速行驶的自行车，驾驶员以－0.25 m/s 2的加速度开始刹车，经40 s 停下，停下前是否发生车祸？ 11．如图K243所示，公路上一辆汽车以v 1＝10 m/s 的速度匀速行驶，汽车行至A 点时，一人为搭车，从距公路30 m 的C 处开始以v 2＝3 m/s 的速度正对公路匀速跑去，司机见状途中刹车，汽车做匀减速运动，结果人和车同时停止在B 点处，已知AB ＝80 m ，问汽车在距A 多远处开始刹车，刹车后汽车的加速度有多大？图K24312．摩托车先由静止开始以2516 m/s 2的加速度做匀加速运动，后以最大行驶速度25 m/s 匀速运动，追赶前方以15 m/s 的速度同向匀速行驶的卡车．已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000 m ，则：(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少？ (2)摩托车经过多少时间才能追上卡车？第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动1．C2．C 解析：物体下落的快慢与空气阻力有关．如果物体所受空气阻力远小所受的重力，则空气阻力可以忽略不计，否则不可忽略，所以C正确．3．C 解析：在真空中，羽毛和苹果从同一高度由静止释放，两者做同步的自由落体运动，且运动的速度越来越大．4．C5．BD 解析：羽毛和铅球在月球表面时都只受到重力作用，故它们均做自由落体运动，它们将同时落地，所以选项A、C错误，选项B、D正确．6．CD8．BD 解析：用刻度尺可直接从纸带上量出各时间内的位移大小，而速度和加速度只有先测出位移和时间的大小，然后通过公式才能算出，选项A、C错误，B正确；从纸带上相邻间隔时间相同而位移越来越大可判断物体做加速运动，所以选项D正确．9．CD 解析：羽毛前后受到的重力不变，所以选项A错误；有空气时，小钱币受到的空气阻力远小于钱币的重力，可以忽略不计，所以下落快，而羽毛受到的空气阻力与其阻力相比不可忽略，所以下落慢，故选项B错误，C正确；物体如果不受空气阻力从静止下落时，是做自由落体运动，所以选项D正确．10．伽利略一样快解析：事实上，物体下落的快慢与空气阻力有关，没有空气阻力时，只在重力作用下，轻重不同的物体下落快慢相同．11．速度12．解：物体下落时同时受到地球的吸引作用和空气的阻碍作用，如果没有空气的阻碍作用而只有地球的吸引作用，或者空气的阻碍作用远比地球的吸引作用小时，则无论什么物体，下落快慢都一样．伽利略当年做的实验是两个密度相同的铁球在空气中下落，空气对铁球的阻碍作用相对于地球对它们的吸引作用是很小的，不足以使它们的落地时间有差别，所以人们观察到的是两球同时落地．当我们做实验时重的物体比轻的物体下落得快，实际是这时空气的阻碍作用不能忽略．在空气的阻碍作用相同的情况下，物体越轻受空气的影响就越大，下落就越慢，物体越重受空气的影响就越小，下落得越快．第二节自由落体运动规律1．B2．A 解析：设屋顶高h m，水滴下落时间为t s，则由自由落体规律及已知条件有：h＝12gt2，h－2＝12g(t－0.15)2解得：h＝10 m，t＝1.4 s.3．D 解析：两球下落距离之差为：Δs ＝12gt 2－12g (t －0.5)2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t －14，可见两球下落距离之差随时间越来越大，故A 、B 均错．又因为速度之差为：Δv ＝gt －g (t －0.5)＝0.5g .可见C 错，D 对．4．C 解析：据自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，从静止开始相等时间间隔内的位移之比为1∶3∶5得，它在第三段时间内的位移为s 3＝5×s 1＝5×1.2 m＝6 m ．故选C.5．BD6．CD 解析：根据在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，且自由落体运动的瞬时速度v t ＝gt 可知甲、乙物体的瞬时速度在落地前时刻相等．根据v 2t －v 20＝2as 以及初速度为零可知落地前下落距离s 相同的瞬时速度相同．7．AB 解析：由s ＝12gt 2可得t ＝2s g＝2×4510s ＝3 s ，故A 对．落地速度v t ＝gt ＝30 m/s ，B 对．前2 s 内的位移s 1＝12gt 21＝20 m ，故最后1 s 内的位移s 2＝s －s 1＝25 m ，C 错．全过程的平均速度v ＝s t ＝453m/s ＝15 m/s ，D 错．8．AC 解析：由t ＝2hg物体到达B 、C 、D 、E 的时间之比为t B ∶t C ∶t D ∶t E ＝1∶2∶3∶2，根据v ＝gt ，得v B ∶v C ∶v D ∶v E ＝1∶2∶3∶2，这样可看出A 正确、B 错误；显然v B ＝v E2，而v －＝0＋v E2，所以物体从A 到E 的平均速度v －＝v B ，C 正确、D 错误．9．AC 解析：由自由落体运动的定义知A 对；在开始连续的三个1 s 内通过的位移之比是s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ …＝1∶3∶5 …，B 错；由v t ＝at 在开始连续的三个1 s 末的速度大小之比是v 1∶v 2∶v 3…＝1∶2∶3…，C 对；由s ＝12gt 2，从开始运动起下落4.9 m 、9.8 m 、14.7 m ，所经历的时间之比为1∶2∶ 3.10．(1)g ＝2n －12ht 2(2)9.6 m/s 2如图D16所示．解析：(1)滴水的周期就是水滴下落的时间，所以t ′＝tn －1，由h ＝12gt ′2得g ＝2n －12ht 2.(2)描点如图D16所示，求出斜率k ＝tan α＝ht ′2＝12g 可求得g .解得g ＝9.6 m/s 2.图D1611．解：(1)雨滴做自由落体运动有h ＝12gt 2得雨滴下落的时间t ＝2hg＝3 s落地时的速度大小v ＝gt ＝30 m/s.(2)雨滴最后一秒运动前的运动时间t 1＝t －1 雨滴最后一秒运动路程s ＝h －12gt 21＝45 m －12×10×22 m ＝25 m.12．解：水流下落达到稳定时，在任一段时间内，流过任一柱截面的水的体积是一定的，即各处流量相等．由于水在下落过程中的速度不断变大，所以横截面积不断变小．如图D17所示．图D17匀加速得v 2t －v 20＝2gh 流量相等π⎝ ⎛⎭⎪⎫D 22v 0t ＝π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22v t t ，可得d ＝D v 0v t代入数值可得d ＝0.5 cm.第三节从自由落体到匀变速直线运动1．C 解析：根据公式s ＝v 0t ＋12at 2，可对应得到v 0＝4 m/s ，12a ＝2 m/s 2，即a ＝4 m/s 2.2．D 解析：由公式s ＝v 0t ＋12at 2＝v 0＋v t2t ＝v t ，可以判断，D 正确．3．A 解析：A 图表示物体做匀速直线运动．4．A 解析：把时间分为5段，从最后一段开始，每段位移比为1︰3︰5︰7︰9，则 s 1︰s 2＝(7＋9)︰(5＋3)＝2︰1，故A 正确．5．AD 解析：匀变速直线运动是加速度不变的运动，由Δv ＝a Δt 和s ＝v 0t ＋12at 2可以得到A 正确、C 错误，加速度、速度、位移方向可以相同，也可以相反．6．AD 解析：甲、乙两物体的速度图象都在t 轴上方，表明速度方向都是正方向，运动方向相同，甲从静止开始做匀加速运动，乙做匀减速运动．在t 1时刻它们速度相等，在0～t 2时间内它们与坐标轴围成的面积相等，即位移相等．7．AC 解析：根据图象，t 时间内速度的图象均在时间轴上方，表明速度都是正方向的，故重物一直向上运动，位移一直增大，先做匀加速运动，后做匀减速运动．8．BC 解析：竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动，根据速度时间关系公式，有t ＝v t －v 0－g ＝1010 s ＝1 s ，故A 错误；竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动，根据平均速度公式，有H ＝v 0＋02t ＝10＋02×1 m＝5 m ，故B正确；竖直上抛运动是加速度为g 的匀变速直线运动，上升和下降具有对称性，上升时间为1 s ，故下降的时间也是1 s ，即球经过2.0 s 回到中，故C 正确；小球在最高点只受重力，加速度为g ，故D 错误．9．AB 解析：做匀加速直线运动的物体有2t v ＝v 0＋v t2，即某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度．2s v ＝v 20＋v 2t2，为某段位移的中间位置的瞬时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)，可以证明无论匀加速还是匀减速，都有2t v <2s v ，即A 、B 正确．10．1.47 4.90 m/s 2解析：据题意每秒闪光10次，所以时间间隔T ＝0.1s ，根据中间时刻的速度公式得v D ＝CE 2T ＝12.2＋17.10.2×10－2m/s ＝1.47 m/s.根据Δs ＝aT 2得CE －AC ＝a (2T )2，所以a ＝CE －AC 4T2＝4.90 m/s 2. 11．解：(1)质点第5 s 末的速度大小v ＝v 0＋at ＝10 m/s ＋2×5 m/s＝20 m/s.(2)前5 s 内的位移大小s ＝v 0t ＋12at 2＝10×5 m＋12×2×52 m ＝75 m.12．解：只有当武警战士先加速接着减速下滑时间最短，设武警战士下滑时的最大速度为v m ，加速下滑时间为t 1，减速下滑的时间为t 2，则有v m ＝gt 1v ＝v m －at 2 t 1＋t 2＝t解得v m ＝12 m/s.(2)设加速下滑的距离为h 1，减速下滑的距离为h 2则有h 1＝v 2m2g ＝1222×10m ＝7.2 mh 2＝v 2－v 2m2a ＝62－122－2×5m ＝10.8 m解得h 1＋h 2＝18 m.第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全1．B 解析：匀减速直线运动既加速度与速度方向相反，速度会减小，位移在增加．2．C 解析：两物体在途中相遇，但v －t 图象的面积表示的位移并不相同，说明两物体出发点不同，两物体位移差Δs ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12×3×4－12×3×2 m ＝3 m ，即B 在A 前3 m 处，C 正确．3．C 解析：刹车后汽车做匀减速直线运动，由速度公式v t ＝v 0－at ，汽车4 s 后速度为零，所以6 s 的位移实际上是4 s 的位移．4．C 解析：因为加速运动与减速运动的时间不知道，故A 选项错，B 、D也是错的，匀加速运动的末速度既是匀减速的初速度，由v ＝v 1＋v t2知它们的平均速度相等．5．AB 解析：匀加速运动中，无论加速度多么小，速度都在增加，故A正确，匀减速运动中，无论加速度多么大，物体的速度都在减小，故B 正确；匀变速直线运动中加速度是不变的，故C 错误；加速度反映的是速度的变化快慢而不是速度变化的大小，故D 错误．6．CD 解析：图线所围的面积大小表示物体运动的位移，从图中可知40 s 时，两物体相遇，之前B 一直在A 前面，故选项C 正确，当A 、B 速度相同时相距最远，选项D 正确．7．BD 解析：开始自行车的速度大于汽车的速度，后来汽车的速度大于自行车的速度，由s 自＝s 汽，即v 0t ＝12at 2，所以 t ＝2v 0a，故选B 、D.8．AD 解析：任何形式的运动，v ＝st，故A 正确；匀加速直线运动，连续相等的时间间隔内，位移之差为一常量，故B 错误，D 正确；只有初速度为零的匀加速直线运动才满足选项C.9．BD 解析：汽车经过时间t ＝v 0a ＝126 s ＝2 s 后停止运动，故经3 s 后汽车的速度为0.汽车经3 s 的位移等于前2 s 的位移大小，所以s ＝v 202a ＝1222×6m＝12 m ，B 和D 正确．10．解：在汽车速度减小到4 m/s 之前，它们的距离不断减小，汽车速度减小到4 m/s 之后，它们的距离不断增加，所以当汽车速度为4 m/s 时，两车间的距离最小，此时看两车是否相撞．汽车速度减小到4 m/s 所需的时间t ＝10－40.25 s ＝24 s在这段时间里，汽车、自行车行驶的距离分别为汽车：x 1＝v 0t ＋at 22＝168 m自行车：x 2＝vt ＝96 m由此可知：x 1－x 2＝72 m>60 m所以会发生车祸．11．解：人跑到B 处所用时间为t 2＝BC v 2＝303s ＝10 s设汽车由A →B 的过程中匀速运动的时间为t 1，则有v 1t 1＋v 12(t 2－t 1)＝AB解得t 1＝2AB －v 1t 2v 1＝2×80－10×1010 s ＝6 s故刹车时汽车距A 点x 1＝v 1t 1＝10×6 m＝60 m 刹车后加速度大小为a ＝vt 2－t 1＝1010－6m/s 2＝2.5 m/s 2.12．解：(1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间t 1＝v ma＝16 s位移s 1＝v 2m2a＝200 m<s 0＝1000 m所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车．则追上卡车前二者速度相等时间距最大，设从开始经过t 2时间速度相等，最大间距为s m ，于是有at 2＝v 卡，所以t 2＝v 卡a＝9.6 s最大间距s m ＝s 0＋v 卡t 2－12at 22＝1072 m.(2)设从开始经过t 时间摩托车追上卡车，则有v 2m2a＋v m (t －t 1)＝s 0＋v 卡t 解得t ＝120 s.。

自由落体运动练习题答案

自由落体运动练习题答案自由落体运动练习题答案自由落体运动是物理学中一个经典的问题，涉及到物体在重力作用下的运动规律。

通过解答自由落体运动练习题，我们可以更好地理解和应用这一规律。

下面将给出一些常见的自由落体运动练习题的答案，希望能够帮助大家更好地掌握这一知识。

问题一：一个物体从高度为10米的地方自由落体，求它落地时的速度。

解答：根据自由落体运动的规律，物体在自由落体过程中，其速度随时间的变化呈线性增加关系。

而且，物体在自由落体过程中，只受到重力的作用，不受其他因素的影响。

因此，我们可以使用自由落体运动的基本公式来解答这个问题。

自由落体运动的基本公式为：v = gt其中，v表示物体的速度，g表示重力加速度，t表示时间。

在这个问题中，重力加速度g的数值为9.8 m/s²，时间t我们可以设为未知数。

根据物体从高度为10米的地方自由落体的条件，我们可以利用重力加速度的定义来求解时间t。

重力加速度的定义为：g = Δv/Δt其中，Δv表示速度的变化量，Δt表示时间的变化量。

在这个问题中，物体从高度为10米的地方自由落体，速度的变化量Δv可以表示为：Δv = v - 0，时间的变化量Δt可以表示为：Δt = t - 0。

根据上述定义，我们可以得到：g = (v - 0)/(t - 0) = v/t将重力加速度g的数值代入上式，可以得到：9.8 = v/t由此可得：v = 9.8t又因为物体在自由落体过程中的速度随时间的变化呈线性增加关系，所以物体落地时的速度v等于0。

将这一条件代入上式，可以得到：0 = 9.8t由此可得：t = 0因此，物体落地时的时间t等于0秒。

综上所述，物体落地时的速度为0米/秒。

问题二：一个物体从高度为10米的地方自由落体，求它落地时所需的时间。

解答：根据自由落体运动的规律，物体在自由落体过程中，其速度随时间的变化呈线性增加关系。

而且，物体在自由落体过程中，只受到重力的作用，不受其他因素的影响。

第二章第一节自由落体运动

伽利略科学思维方式：
观察问题——提出假设— —逻辑推理——实验验证——数学演绎——形成理论
实验验证
在有大气阻力和真空状态下，不同
物体的下落情况如图所示：
结论：在不计空气阻力的情况下，
中山侨中肖云剑
物体由静止下落的规律相同。
自由落体运动
定义：物体仅在重力的作用下，从静止开始下落的运动，
中山侨中肖云剑
小结
①
②
③
自由落体运动的初速度为零，加速度为g；自由落体运动是特殊的匀变速直线运动，符合匀变速直线运动的所有规律；运用v-t等图象可以很好分析解决运动过程
中山侨中肖云剑
作业
百家作业：训练7
1,3,4,6,9,10,11
中山侨中肖云剑
预习：第一章第3节
记录物体运动信息了解两种打点计时器的基本运用
中山侨中肖云剑
例2.
某一小球以初速度v0=20m/s竖直上抛，忽略空气阻力。求： ① 解：设初速度方向为正，则v0=20m/s， a=-10m/s2 ① 最高处速度vt=0m/s， 2as=vt2-v02 则最大高度s=20m ② 小球上升的时间t1=2s 下落回原点时间t2=√(2s/g)=2s 所以小球回到原来位置的时间t=t1+t2=4s
第二章
中山侨中肖云剑
第一节
自由落体运动
超音速跳伞第一人
中山侨中肖云剑
历史之争
亚里士多德通过观察自然想象，直接得出结论：重的物体下落快，轻的物体下落慢，物体匀速下
落，速度与质量成正比。
该结论对吗？为什么？伽利略提出质疑，由上面的结论导出矛盾
中山侨中肖云剑
伽利略斜塔实验。

第二章自由落体运动-[新]高中物理必修第一册

零的匀变速直线运动,相应的速度公式和位移公式分别为v=v0+gt、
1
x=v0t+ gt2。
2
问题一
问题二
问题三
随堂检测
实例引导
例2有一条竖直悬挂起来的长为4.2 m的细杆AB,在杆的正下方离
B端0.8 m的地方有一个水平放置的圆环C,若让杆自由下落(g取10
m/s2)。求:
(1)从杆下落开始,上端A及下端B到达圆环所经历的时间。
究方法,领会伽利略的科学思想。
必备知识
自我检测
一、自由落体运动
1.亚里士多德对落体运动的观点:物体下落的快慢跟它的轻重有
关,重的物体下落得快。
2.伽利略的逻辑推理和结论:假定一块大石头的下落速度为8,一
块小石头的下落速度为4,当把两块石头捆在一起时,大石头会被小
石头拖着而变慢,整个物体的速度应该小于8。但是,把两块石头捆
小,D错。
问题一
问题二
问题三
随堂检测
自由落体运动的规律
情景探究
日常工作中,有时需要人们反应灵敏,对于战士、驾驶员、运动员
等更是如此。这里介绍一个简单的方法,可以测量从发现情况到采
取行动所用的时间。
请一位同学用两个手指捏住直尺的顶端(下图所
示),你用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备,但
手不能碰到直尺,记下这时手指在直尺上的位置。
在实际中物体下落时由于受空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运动,当空气阻力比重力小得多,可以忽略时,物体的下落可以当作自
由落体运动来处理。
(2)杆通过圆环的过程中所用的时间t=tA-tB=0.
二、自由落体加速度
(2)除重力之外不受其他力的作用。
(3)利用速度公式v=gt求得。

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第二章第一节探究自由落体运动答案
1解析：选BD．物体做自由落体运动的条件是：(1)初速度为零；(2)除重力之外不受其他力的作用．所以A错误，B正确；在实际中，物体下落时，当空气阻力远小于重力时，物体的下落才能看作自由落体运动，下落的小钢球所受空气阻力对其运动影响很小，可以看成自由落体运动，所以C错误，D正确．
2解析：选D．打点计时器应接交流电源，A错；实验时应先接通电源再释放纸带，B 错；由打出的纸带可求出重物下落的时间和距离，C错，D对．
3解析：选C.月球的表面没有空气，在月球上做落体运动的物体，只受重力的作用，不受阻力，所以锤头和羽毛应当同时落地．
4解析：选D．无论是在真空管还是在空气管中羽毛受到的重力是不变的，故A错误；羽毛和钱币在空气管下落时，都要受到空气阻力，故B错误；羽毛由于本身重力较小，受到的空气阻力对其下落的影响程度较大，故C错误；根据在真空管中的实验可知D正确．5解析：甲中夹子固定纸条上头，它既不左右摆动，又不向上提起，这样能保证初速度v0＝0，而乙则不同，会有使重物的初速度不为零的可能．答案：甲图
[课时作业]答案
1解析：选D．自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力．不考虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动，故A、B错误；被运动员推出去的铅球具有水平初速度，不满足自由落体运动的条件，C错误；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故D正确．2解析：选D．古希腊哲学家亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落的快，即物体越重下落的越快，A符合史实；伽利略发现亚里士多德的理论在逻辑上有矛盾，他认为轻重不同的物体，从同一高度坠落，加速度一样，它们将同时着地，从而推翻了亚里士多德的错误论断，B符合史实；伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，C符合史实；伽利略先大胆的猜测，下落物体的速度是随时间均匀增加的，然后通过实验验证，铜球从斜槽的不同位置由静止下落，得到结论即速度是随时间均匀增加的，最后合理外推，随着θ的增大，应该有相同的结论，当θ＝90°时，即物体竖直下落时，这个关系也应该成立，所以D不符合史实．
3解析：选C.在没有空气阻力的情况下，从同一高度下落的物体的运动情况相同，石块和木块下落的快慢相同，由平均速度的定义知石块和木块下落这段时间内的平均速度相等，故只有C项正确．
4解析：选C.羽毛由于本身重力较小，受到的空气阻力对其下落的影响程度较大，而羽毛又和铜钱具有相同的运动情况，故羽毛要受铜钱较大的拖动作用，即羽毛的运动主要是靠铜钱的带动，所以毽子下落时总是铜钱在下面拉着羽毛．铜钱重不是根本原因，故A错，C 对；如果没有空气阻力，铜钱和羽毛的相对位置是随机的，B错；可见空气阻力不能忽略，毽子的自由下落不是自由落体运动，D错．
5解析：选C.两球形状完全相同，在下落过程中所受空气阻力相同，下落快慢不同的原因是重力不同，故C正确．
6解析：选C.根据照片可知小球在相同的时间内下落的距离越来越大，则速度越来越大，故A、B错误；小球在两次闪光间的距离和时间间隔都可以知道，则平均速度可求，故C 正确，D错误．
7解析：选BC.亚里士多德从观察自然现象出发得出重的物体下落比轻的物体下落快，但并没有做深刻的逻辑思辨和科学实验．
8解析：选CD．由于苹果受到的空气阻力比苹果自身所受的重力小的多，可忽略不计，因此可视为自由落体运动．在没有空气阻力的情况下，苹果、树叶只受重力作用，因而都是自由落体运动．
9解析：选BC.严格来讲，在空气中，物体下落不可避免地要受到空气阻力的作用，物体做的就不是自由落体运动．但对于质量较大，体积较小的物体，无初速度释放时，下落过程中所受空气阻力对其运动的影响很小，可以忽略，可以将其看成是自由落体运动．故B、C正确，D错误．对A选项而言，忽略了做自由落体运动的必备条件之一：初速度为零，从而导致错误．
10解析：选ABD．判断一个物体是否做自由落体运动要抓住两个特点：初速度为零和只受重力作用，二者缺一不可，故只有C可视为自由落体运动．
11解析：其中实验操作有错误的是A，其应更正为先接通电源，再放开纸带，而遗漏的步骤为E：换上新纸带，重复实验三次．正确的步骤操作顺序是：BDCAE.
答案：见解析
12解析：选图A.现象：从同一高度同时由静止释放的质量相等的纸团和纸片，纸团下落得快，先落地．解释：质量相等的纸团和纸片，纸片受到的空气阻力较大，不能忽略，纸片的运动不是自由落体运动，而纸团受到的空气阻力较小，可以忽略，可以看成是自由落体运动．
选图B．现象：体积相等的铅球和木球，同时从同一高度由静止释放，它们同时落地．解释：铅球和木球受到的空气阻力都可以忽略，它们的运动都可以看成是自由落体运动，所以同时落地．
答案：见解析。

1 第二章 第一节 探究自由落体运动答案