2019高中物理第二章匀变速直线运动的研究56自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究精练 5页

自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究1．(2013·南阳一中高一检测)月球上没有空气，若宇航员在月球上将羽毛和石块从同一高度处同时由静止释放，则(　　)A．羽毛先落地B．石块先落地C．它们同时落地D．它们不可能同时落地【解析】　羽毛和石块在月球上下落时不受空气阻力影响，下落时的加速度相同，所以它们同时落地，C正确．【答案】　C2．A的质量是B的3倍，它们由同一高度同时从静止自由下落，下面说法正确的是(　　)A．A、B同时着地B．A比B先着地C．落到地面时，A的速度大于B的速度D．A的加速度比B的加速度大【解析】　A、B两物体加速度均为g，D错．由h＝gt2可知t＝，t相同即同时着地，A正确，B错误．由v＝gt可知，v相同，C错．【答案】　A3．(多选)如图2－5－2所示，甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的自由落体运动的图象，下列说法正确的是(　　)图2－5－2A．甲是a－t图象　　　　　B．乙是v－t图象C．丙是x－t图象D．丁是a－t图象【解析】　自由落体运动v＝gt，所以B对，a＝g不变，A错，D对．h＝gt2，C对．【答案】　BCD4．(2012·昆明高一检测)做自由落体运动的甲、乙两物体，所受的重力之比为2∶n1，下落高度之比为1∶2，则(　　)A．下落时间之比是1∶2B．落地速度之比是1∶1C．落地速度之比是1∶D．下落过程中的加速度之比是2∶1【解析】　根据h＝gt2，得t＝，下落时间之比为1∶，A错．根据v＝，落地速度之比是1∶，B错，C对．做自由落体运动的物体其下落过程中的加速度都等于g＝10m/s2，加速度之比是1∶1，D错．【答案】　C5．(2012·上绕高一期中)某一质点做竖直上抛运动，在上升阶段的平均速度是5m/s，则下列说法正确的是(g取10m/s2)(　　)A．从抛出到落回抛出点所需时间为4sB．从抛出到最高点所需时间为2sC．上升的最大高度为5mD．上升的最大高度为15m【解析】　上升阶段质点匀减速直线运动，由＝得上抛初速度v0＝2＝10m/s，上升到最高点的时间t上＝＝1s，故回到抛出点时用时2t上＝2s，A、B均错，上升高度h＝＝5m，C对，D错．【答案】　C6．(2014·攀枝花高一检测)一个小石子从某一楼房顶由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该摄影爱好者用直尺量出轨迹的实际长度，如图2－5－3所示．已知拍摄时所用照相机的曝光时间为s，则A点离楼房顶约为(　　)图2－5－3A．6.5cmB．10mC．20mD．45m【解析】　设小石子经过A点时的速度为vA，则xAB＝vAt＋gt2①，v＝2gh②，其中xABn＝0.02m，t＝s．联立①②求得h≈20m，C正确．【答案】　C7．(多选)物体从楼顶开始下落用2.0s落地，若要让物体在1.0s内落地，则物体应该(g取10m/s2)(　　)A．从离地高度为楼高一半处开始下落B．从离地高度为楼高1/4处开始下落C．从离地高度为楼高3/4处开始下落D．从离地高度为5m处开始下落【解析】　从楼顶到落地下落H＝×10×4m＝20m，若1s落地h＝×10×1m＝5m，所以应该从离地高度为5m即离地高度为楼高1/4处开始下落，B、D对．【答案】　BD8．(多选)(2014·合肥一中高一检测)甲、乙两球从同一高度相隔1s先后自由落下，在下落过程中(　　)A．两球的距离始终不变B．两球的距离越来越大C．两球的速度差始终不变D．两球的速度差越来越大【解析】　由h＝gt2得h甲＝gt2，h乙＝g(t－1)2则Δh＝h甲－h乙＝gt2－g(t－1)2＝gt－g，故两球的距离在下落过程中越来越大，A错，B对；由v＝gt得v甲＝gt，v乙＝g(t－1)，则Δv＝v甲－v乙＝gt－g(t－1)＝g，故两球的速度差始终不变，C对，D错．【答案】　BC9．两个小球从同一地点的不同高度处做自由落体运动，结果同时到达地面，如图所示四幅图中，能正确表示它们的运动的是(　　)【解析】　两个小球从不同高度自由下落，下落过程中加速度相同，所以v－t图象的斜率相同，因高度不同，由h＝gt2，v＝gt知，下落时间和落地时的速度不同，所以图象的起点横坐标和终点纵坐标应不同，选项C正确．n【答案】　C10．设宇航员在某行星上从高32m处自由释放一重物，测得在下落最后1s内所通过的距离为14m，则重物下落的时间是多少？该星球表面的重力加速度为多大？【解析】　设物体下落的时间为t，星球表面的重力加速度为g，则h＝gt2①h－14＝g(t－1)2②由题意知h＝32m，由①②解得t1＝4s，t2＝s(舍去)，g＝4m/s2；所以t＝t1＝4s，g＝4m/s2.【答案】　4s　4m/s2图2－5－411．如图2－5－4所示是某晚报报道香港新建成的一种让人体验自由落体的跳楼机，跳楼机先做自由落体运动，紧接着做匀减速运动，落地时速度恰好减为零．其中列出了一些数据供参考：(A)总高度60m；(B)限载12人；(C)最大时速45英里(1英里＝1609m，此速度相当于20m/s)，根据以上信息估算：(1)跳楼机下落的总时间为多少？(2)减速过程所用的时间是多少？【解析】　(1)跳楼机先做自由落体运动至最大时速后立即做匀减速运动，落地时速度恰好减为零(可由如图所示的v－t图象说明)，全程的平均速度＝vmax＝10m/s，时间t＝＝s＝6s.(2)自由下落时间t1＝＝s＝2s，n故减速过程的时间t2＝t－t1＝4s.【答案】　(1)6s　(2)4s12．(2013·衡水高一检测)气球以5m/s的速度从地面匀速上升，上升过程中从气球上掉落一个小物体，该物体离开气球后经2s着地．小物体离开气球后，气球以1m/s2的加速度匀加速上升．空气对小物体的阻力不计，g取10m/s2.试求：(1)小物体离开气球时，气球的高度；(2)小物体着地时的速度大小；(3)小物体着地时，气球的高度．【解析】　(1)设小物体离开气球时，气球离地的高度为h，则－h＝v0t－gt2　(取向上为正方向)所以h＝10m.(2)小物体着地时的速度大小为vt＝v0－gt＝－15m/s　(“—”表示方向向下)．(3)小物体着地时，气球的高度H＝h＋(v0t＋at2)＝22m.【答案】　(1)10m　(2)15m/s　(3)22m