【物理】2020届一轮复习人教版伽利略对落体运动的研究自由落体运动的规律课时作业 4页

‎2020届一轮复习人教版 伽利略对落体运动的研究 自由落体运动的规律 课时作业 一、选择题 ‎1.科学研究发现,在月球表面:(1)没有空气;(2)重力加速度约为地球表面的‎1‎‎6‎;(3)没有磁场。若宇航员登上月球后在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球,忽略地球和其他星球对月球的影响,下列说法正确的是(　　)‎ A.氢气球将加速上升,铅球自由下落 B.氢气球和铅球都处于平衡状态 C.氢气球和铅球都将下落,但铅球先落地 D.氢气球和铅球都将下落,且同时落地 解析:氢气球、铅球在月球上只受重力作用,自由下落,下落快慢相同,同时落地,只有D项正确。‎ 答案:D ‎2.(多选)伽利略在研究自由落体运动时,设计了如图所示的斜面实验。下列哪些方法是他在这个实验中采用过的(　　)‎ A.用水钟计时 B.用打点计时器打出纸带进行数据分析 C.改变斜面倾角,比较各种倾角得到的st‎2‎的比值的大小 D.将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动 解析:在这个实验中要记录时间和位移,当时是用水钟计时的,选项B错误,选项A正确;伽利略在实验中不断改变斜面的倾角,分别求出比值st‎2‎,进行分析,选项C正确;当倾角等于90°时,小球做自由落体运动,选项D正确。‎ 答案:ACD ‎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 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。故正确选项为BCD。‎ 答案:BCD ‎4.A、B两物体质量之比是1∶2,体积之比是4∶1,同时从同一高度自由落下,空气阻力可忽略,则下落加速度之比和下落时间之比为(　　)‎ A.1∶1　1∶1 B.1∶1　1∶2‎ C.1∶2　1∶4 D.1∶2　1∶8‎ 解析:重力加速度大小为g,则加速度之比为1∶1,由t=‎2hg知,时间之比为1∶1,A对。‎ 答案:A ‎5.一物体从高h处做自由落体运动,经时间t到达地面,落地速度为v,那么当物体下落时间为t‎3‎时,物体的速度和距地面高度分别是(　　)‎ A.v‎3‎‎,‎h‎9‎ B.‎v‎9‎‎,‎h‎9‎ C.v‎3‎‎,‎‎8‎‎9‎h D.v‎9‎‎,‎‎3‎‎3‎h 解析:物体做自由落体运动,经时间t到达地面的速度为v,根据速度公式v=gt可知,下落时间为t‎3‎时的速度为v'=g·t‎3‎‎=‎‎1‎‎3‎v,又知下落时间t内的位移为h,则t‎3‎时间内的位移为h'=‎1‎‎2‎g(t‎3‎)2=‎1‎‎9‎h,物体距地面高度h″=h-‎1‎‎9‎h=‎8‎‎9‎h,选项C正确,其他选项均错。‎ 答案:C ‎6.一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它最后1 s内的位移为15 m(g取10 m/s2),则它开始下落时距地面的高度为(　　)‎ A.31.25 m B.11.25 m C.20 m D.25 m 解析:设物体下落总用时为t,则最后1 s内的位移Δh=‎1‎‎2‎gt2-‎1‎‎2‎g(t-1 s)2,代入数据求得t=2 s,故物体下落时距地面的高度h=‎1‎‎2‎gt2=20 m,C正确。‎ 答案:C 二、非选择题 ‎7.‎ 导学号63994027屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴分别位于高为1 m的窗户的上、下沿,如图所示,问:‎ ‎(1)此屋檐离地面多高?‎ ‎(2)滴水的时间间隔是多少?(g取10 m/s2)‎ 解析:(1)根据比例关系,从上到下相邻水滴间距离之比为1∶3∶5∶7,而2、3两滴间距离为1 m,所以总高度H=‎1+3+5+7‎‎5‎×1 m=3.2 m。‎ ‎(2)根据H=‎1‎‎2‎gt2,‎ 代入数据得,t=‎2Hg‎=‎‎2×3.2‎‎10‎ s=0.8 s 滴水时间间隔Δt=t‎4‎=0.2 s。‎ 答案:(1)3.2 m　(2)0.2 s 能力素养拓展 一、选择题 ‎1.(多选)为了测出楼房的高度,让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力),只测出下列哪个物理量能算出楼房的高度(　　)‎ A.石块下落到地面的时间 B.石块下落过程中通过任意一扇窗户的时间 C.石块落地前最后1 s的位移 D.石块通过最后1 m位移所用的时间 解析:由h=‎1‎‎2‎gt2知选项A可算出楼房高度,由h=‎1‎‎2‎gt2和h-s=‎1‎‎2‎g(t-1 s)2可知选项C可算出楼房的高度,由h=‎1‎‎2‎gt2和h-1 m=‎1‎‎2‎g(t-Δt)2可知D可算出楼房的高度。‎ 答案:ACD ‎2.(多选)甲、乙两球从同一高度相隔1 s先后自由下落,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:甲、乙两球间的距离Δh=‎1‎‎2‎g(t+1 s)2-‎1‎‎2‎gt2=gt+‎1‎‎2‎g。由此可以看出Δh随t的增大而增大,A错,B对。两球的速度差Δv=g(t+1 s)-gt=g,由此可以看出Δv不随t变化,C对,D错。‎ 答案:BC ‎3.导学号63994028两石块先后从某一高塔的不同高度处下落,在石块A自塔顶自由落下h1时,石块B自离塔顶h2处自由下落。若两石块同时落地,则塔高H为(　　)‎ A.H=h1+h2 B.H=‎h‎1‎‎2‎‎4(h‎1‎+h‎2‎)‎ C.H=‎(h‎1‎+‎h‎2‎‎)‎‎2‎‎4‎h‎1‎ D.H=‎‎(h‎1‎+‎h‎2‎‎)‎‎2‎h‎1‎‎-‎h‎2‎ 解析:若石块B运动时间为t,研究石块B的运动情况,应有H-h2=‎1‎‎2‎gt2,研究石块A的运动情况应有h1=‎1‎‎2‎gt'2,H=‎1‎‎2‎g(t+t')2,由以上三式联立可得H=‎(h‎1‎+‎h‎2‎‎)‎‎2‎‎4‎h‎1‎,选项C正确。‎ 答案:C ‎4.(多选)科技馆中有一个展品,如图所示。在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头。在一种特殊的灯光照射下,可观察到一个个下落的水滴。缓慢调节水滴下落的时间间隔到 适当情况,可看到一种奇特的现象,水滴似乎不再往下落,而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动。一般要出现这种现象,照明光源应该满足(g取10 m/s2)(　　)‎ A.普通光源即可 B.间歇发光,间歇时间为1.4 s C.间歇发光,间歇时间为0.14 s D.间歇发光,间歇时间为0.2 s 解析:只有用间歇光源才能看到这种现象。由于AB∶BC∶CD=1∶3∶5,故各位置间的时间间隔Δt相同,由Δx=gΔt2得Δt=Δxg‎=‎‎20×1‎0‎‎-2‎ m‎10m/‎s‎2‎≈0.14 s,当t=kΔt(k=1,2,3,…,n)时,也会看到同样现象,所以B和C正确。‎ 答案:BC 二、非选择题 ‎5.导学号63994029‎ 在离地面7.2 m处,手提2.2 m长的绳子的上端如图所示,在绳子的上下两端各拴一小球,放手后小球自由下落(绳子的质量不计,球的大小可忽略,g取10 m/s2)求:‎ ‎(1)两小球落地时间相差多少?‎ ‎(2)B球落地时A球的速度多大?‎ 解析:(1)设B球落地所需时间为t1,‎ 因为h1=‎1‎‎2‎gt‎1‎‎2‎,‎ 所以t1=‎2‎h‎1‎g‎=‎‎2×(7.2-2.2)‎‎10‎ s=1 s,‎ 设A球落地时间为t2‎ 依h2=‎1‎‎2‎gt‎2‎‎2‎得t2=‎2‎h‎2‎g‎=‎‎2×7.2‎‎10‎ s=1.2 s 所以两小球落地的时间差为Δt=t2-t1=0.2 s。‎ ‎(2)当B球落地时,A球的速度与B球的速度相等。‎ 即vA=vB=gt1=10×1 m/s=10 m/s。‎ 答案:(1)0.2 s　(2)10 m/s