《2018-2019學年高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 第5、6節(jié) 自由落體運動 伽利略對自由落體運動的研究課時跟蹤檢測 新人教版必修1》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2018-2019學年高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 第5、6節(jié) 自由落體運動 伽利略對自由落體運動的研究課時跟蹤檢測 新人教版必修1(5頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、第5節(jié) 自由落體運動
第6節(jié) 伽利略對自由落體運動的研究
課時跟蹤檢測
【強化基礎】
1.關于重力加速度下面四種說法正確的是( )
A.重力加速度表示自由下落的物體運動的快慢
B.重力加速度表示自由下落的物體運動速度變化的大小
C.重力加速度表示自由下落的物體運動速度變化的快慢
D.輕重不同的物體的重力加速度不同
解析:加速度表示物體運動速度變化的快慢,因此重力加速度表示自由下落物體運動速度變化的快慢,C選項正確;表示物體運動的快慢的是速度,而不是加速度,所以A選項錯誤;速度變化的大小與時間之比才是加速度,所以B選項錯誤;同一地點所有物體的自由下落加速度都相等,所以D選項錯
2、誤.
答案:C
2.(2018·天津市和平區(qū)一模)一個小球從報廢的礦井口由靜止釋放后做自由落體運動,4 s末落到井底.該小球開始下落后第2 s內和第4 s內的平均速度之比是( )
A.1∶3 B.2∶4
C.3∶7 D.4∶16
解析:小球做自由落體運動,根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律可知,第1 s內,第2 s內,第3 s內,第4 s內的位移之比為1∶3∶5∶7,根據(jù)平均速度公式=可知,小球開始下落后第2 s內和第4 s內的平均速度之比是3∶7,C選項正確.
答案:C
3.甲物體的質量是乙物體的兩倍,甲從H高處自由下落,同時乙從2H高處自由下落(H較大),忽
3、略空氣阻力的影響,下列說法中正確的是( )
A.兩物體下落到同一高度處速度大小相等
B.兩物體下落到同一高度處所用時間相等
C.兩物體在落地前的距離越來越大
D.兩物體在落地前的任意1 s內位移相等
解析:兩物體下落到同一高度時,乙物體下落高度較大,速度較大,所用時間較長,A、B選項錯誤;兩物體落地前均在做自由落體運動,距離保持不變,C選項錯誤;根據(jù)位移公式h=gt2可知,兩物體在落地前的任意1 s內位移相等,D選項正確.
答案:D
4.從某一高度先后由靜止釋放兩個相同的小球甲和乙,若兩球被釋放的時間間隔為1 s,在不計空氣阻力的情況下,它們在空中的運動過程中( )
A.甲
4、、乙兩球的距離越來越大,甲、乙兩球的速度之差越來越大
B.在相等的時間內甲、乙兩球速度的變化量不相等
C.甲、乙兩球的距離越來越大,甲、乙兩球的速度之差保持不變
D.甲、乙兩球的距離始終保持不變,甲、乙兩球的速度之差保持不變
解析:甲、乙兩球間的距離:Δx=g(t+1)2-gt2=gt+g,故隨時間的增加,兩球的間距不斷變大;兩球的速度差:Δv=gΔt=g,故兩球的速度差保持不變,選項A、D錯誤,C正確;在相等的時間內甲、乙兩球速度的變化量為Δv′=gt,故在相等的時間內甲、乙兩球速度的變化量相等,選項B錯誤.故選C.
答案:C
5.(2018·新鄉(xiāng)一模)某同學在墻前連續(xù)拍照時,恰
5、好有一小白色重物從墻前的某高處由靜止落下,拍攝到重物下落過程中的一張照片如圖所示.由于重物的運動,它在照片上留下了一條模糊的徑跡.已知每層磚的平均厚度為6.0 cm,這個照相機的曝光時間為2.0×10-2 s,則( )
A.石子下落到A位置時的速度約為60 m/s
B.石子下落到A位置時的速度約為12 m/s
C.石子下落到A位置所需的時間約為0.6 s
D.石子下落到A位置所需的時間約為1.2 s
解析:照相機的曝光時間很短,該時間段內,石子做勻速直線運動,徑跡AB的長度約為12 cm,根據(jù)勻速直線運動規(guī)律可知,vA=≈6 m/s,A、B兩項錯誤;石子下落到A位置所需的時間t
6、=≈0.6 s,C選項正確,D選項錯誤.
答案:C
【鞏固易錯】
6.(2018·邢臺一模)兩個同學通過自由落體運動測量一高層建筑的高度.在樓頂?shù)耐瑢W使小球甲自樓頂自由下落5 m時,距離樓頂15 m處的同學使小球乙自由下落,結果兩小球同時落地,不計空氣阻力,重力加速度取10 m/s2,則樓高為( )
A.16 m B.20 m
C.25 m D.36 m
解析:設高樓的高度為H,甲、乙兩球做自由落體運動,根據(jù)自由落體運動的位移—時間公式可知,甲球下落5 m時,所用的時間t1=,甲球下落到地面的時間t甲=,乙球下落到地面的時間t乙= ,其中 t甲=t乙+t1,代入數(shù)據(jù)解得H=2
7、0 m,B選項正確.
答案:B
7.一物體自某高度由靜止釋放,忽略空氣阻力,落地之前瞬間的速度為v.在運動過程中( )
A.物體在前一半時間和后一半時間發(fā)生的位移之比為 1∶2
B.物體通過前一半位移和后一半位移所用時間之比為1∶(-1)
C.物體在位移中點的速度等于v
D.物體在中間時刻的速度等于 v
解析:根據(jù)x=gt2知,物體在前一半時間內的位移與整個位移之比為1∶4,則物體在前一半時間和后一半時間發(fā)生的位移之比為1∶3,故A錯誤;根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動的推論,通過相等位移,時間之比為1∶(-1),則物體前一半位移與后一半位移所用的時間之比為 1∶(-1),故B正
8、確;根據(jù)v′2=2a·,v2-v′2=2a·,聯(lián)立解得v′= v,故C錯誤;根據(jù)某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度,則中間時刻的瞬時速度v=,故D錯誤.故選B.
答案:B
【能力提升】
8.某同學利用如圖所示的實驗裝置測量重力加速度.
(1)對該實驗裝置及其操作的要求,下列說法正確的是________.
A.電磁打點計時器應接6 V直流電源
B.打點計時器的兩個限位孔應在同一條豎直線上
C.重物最好選用密度較小的材料,如泡沫塑料
D.開始時應使重物靠近打點計時器處并保持靜止
E.操作時,應先放開紙帶后接通電源
F.為了減小誤差,應重復多次實驗,在打出的紙帶中挑選
9、一條最清晰的
G.為了便于測量,一定要找到打點計時器打下的第一個點,并選取其以后各連續(xù)的點作為計數(shù)點
(2)在紙帶上取得連續(xù)的清晰的7個點,打點計時器所用電源的頻率為50 Hz;用米尺測得第2、3、4、5、6、7各點與第1點的距離d如下表;利用這些數(shù)據(jù)求出當?shù)刂亓铀俣萭的值為________;打第2點對應的速度是________(取3位有效數(shù)字).
點的次序
0
1
2
3
4
5
6
距離d(厘米)
0
6.0
12.5
19.3
26.5
34.1
42.1
解析:(1)電磁打點計時器應接6 V交流電源,故A錯誤;打點計時器的兩個限位孔應在同
10、一條豎直線上,故B正確;重物最好選用密度較大的材料,如重錘,故C錯誤;開始時應使重物靠近打點計時器處并保持靜止,故D正確;操作時,應先接通電源,再釋放紙帶,故E錯誤;為了減小誤差,應重復多次實驗,在打出的紙帶中挑選一條最清晰的,故F正確;為了便于測量,不一定要找打出第一個點,可以從比較清晰的點開始,故G錯誤.故選B、D、F.
(2)打點計時器所用電源的頻率為50 Hz,所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.02 s,設0到1之間的距離為x1,以后各段分別為x2、x3、x4、x5、x6,根據(jù)勻變速直線運動的推論公式Δx=aT2可以求出加速度的大小,得x4-x1=3g1T2
x5-x2=3g2T
11、2
x6-x3=3g3T2
為了更加準確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值得g=(g1+g2+g3)
即小車運動的加速度計算表達式為
g==9.72 m/s2
打第2點時紙帶運動的速度v2===
3.33 m/s.
答案:(1)BDF (2)9.72 m/s2 3.33 m/s
9.(2018·南昌市模擬)有一條豎直懸掛起來的長為4.2 m的細桿AB,在桿的正下方離B端0.8 m的地方有一個水平放置的圓環(huán)C,如圖所示,若讓桿自由下落,求:(g取10 m/s2)
(1)從桿下落開始,上端A及下端B到達圓環(huán)所經歷的時間;
(2)AB桿通過圓環(huán)的過程中所用的時間.
解析:(1)桿下落過程中,做自由落體運動.
桿的A點到達圓環(huán)的過程中,hA=gt.
桿的B點到達圓環(huán)的過程中,hB=gt.
其中,hA=5.0 m,hB=0.8 m.
聯(lián)立解得tA=1.0 s,tB=0.4 s.
(2)桿通過圓環(huán)的過程中所用的時間t=tA-tB=0.6 s.
答案:(1)1.0 s 0.4 s (2)0.6 s
5