2.5自由落体运动 基础过关练+能力提升练(含答案解析)高中物理教科版(2019)必修第一册
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1、5 自由落体运动基础过关练题组一伽利略对自由落体运动的研究1.(2020广东东莞高一上期末)在物理学的发展历程中,下面哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念来描述物体的运动,并首先采用了用实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展()A.亚里士多德B.爱因斯坦C.伽利略D.牛顿2.意大利著名物理学家伽利略开科学实验之先河,奠定了现代物理学的基础。图示是他做了上百次的铜球沿斜面运动的实验示意图。关于该实验,下列说法中错误的是()A.它是伽利略研究自由落体运动的实验B.伽利略研究发现:斜面倾角一定,小球从不同高度开始滚动,加速度各不相
2、同C.伽利略设想,图中斜面的倾角越接近90,小球沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动D.伽利略认为,若发现斜面上的小球都做匀加速直线运动,则自由落体运动也是匀加速直线运动题组二对自由落体运动的理解3.(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作自由落体运动C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运动D.当空气阻力可以忽略不计时,物体由静止开始下落的运动可视为自由落体运动4.(多选)下列关于重力加速度的说法中,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9.8m/s2B.在地球表面不同的地方
3、,g的大小一般不同,但它们相差不是很大C.在地球上同一地点同一高度,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,重力加速度g越小题组三自由落体运动的规律5.(2020山东青岛二中高一上期末)做自由落体运动的甲、乙两物体质量之比为13,下落高度之比为12,甲、乙同时下落,g取10m/s2,则()A.下落加速度之比为13B.下落过程中甲、乙速度大小始终相等C.下落时间之比为12D.甲落地前,甲、乙间距离逐渐增大6.(2021安徽黄山屯溪一中高一上期中)物体从距地面高H处开始做自由落体运动。当其速度等于着地速度的三分之一时,物体离地的高度是()A.19HB.89HC
4、.59HD.23H7.一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下,某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB,该爱好者用直尺量出轨迹的实际长度,如图所示。已知曝光时间为11000s,则小石子出发点离A点约为(g取10m/s2)(深度解析)A.6.5mB.10mC.20mD.45m8.(2020山东济南外国语学校高一上期中)(多选)如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度分别为h1h2h3=321。若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则()A.三者到达桌面时的速度之比是321B.三者运动时间之比为321C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时
5、间差D.三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比,与质量成反比9.(2021四川成都外国语学校高一上期中)从一定高度的塔顶自由落下的两个物体,第一个物体下落2s后,第二个物体开始下落,两物体用长d=100m的绳连接在一起。取g=10m/s2,空气阻力不计,问:(1)第二个物体下落多长时间绳被拉紧;(2)绳拉紧时两个物体的速度分别为多大?题组四重力加速度的测定10.登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为20Hz)给自由下落的小球拍照,所拍的闪光照片如图所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度,单位为cm),则月球表面的重力加速度为m/s2(保留两位有效数字)。11.用滴水法可以测定重力加速
6、度,方法是:在自来水龙头下面固定一块挡板A,调节水龙头,让水一滴一滴地滴落到挡板上,如图所示,并调节到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,再用停表计时,计时方法是:听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时,开启停表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3、”,一直数到“n”时,按下停表按钮停止计时,读出停表的示数为t。(1)写出用上述方法测定重力加速度g的表达式:g=。(2)为了减小实验误差,改变h的数值,测出多组数据记录在表格中(表中t是水滴在空中运动的时间),请在如图所示的坐标纸上作出适当的图像,并利用图像求出重力加
7、速度g的值,g=。(结果保留两位有效数字)序号高度h/cm空中运动的时间t/s120.100.20225.200.23332.430.26438.450.28544.000.30650.120.32题组五竖直上抛运动12.(多选)在某一高度以v0=20m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球的速度大小为10m/s时,以下判断正确的是(g取10m/s2)()A.小球在这段时间内的平均速度大小可能为15m/s,方向向上B.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m/s,方向向下C.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m/s,方向向上D.小球的位移大小一定是15m13.(2021黑龙江
8、哈尔滨六中高一上期中)在一棵小树旁边,以10m/s的初速度从地面竖直上抛一石子,该石子两次经过小树顶端的时间间隔为1.2s,则小树高约为(深度解析)A.1.2mB.2.4mC.3.2mD.4.2m14.(多选)俄罗斯“能源”火箭航天集团专家称,人类能在20年后飞往火星。若一物体从火星表面竖直向上抛出(不计气体阻力)时的x-t图像如图所示,则()A.火星表面的重力加速度为1.6m/s2B.该物体上升的时间为10sC.该物体被抛出时的初速度为8m/sD.该物体落到火星表面时的速度为16m/s能力提升练题组一自由落体运动规律的理解和应用1.(2020吉林延边二中高一检测,)伽利略研究自由落体运动时做
9、了“冲淡重力”的斜面实验,其实验的示意图如图所示,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面由静止开始滚下。下面关于这个实验的观察和逻辑推理,正确的是()A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间的关系为stB.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间的关系为vt2C.倾角越大,小球在斜面上运动的速度变化越慢D.倾角越大,小球从斜面顶端运动到底端所需的时间越短2.(2021江苏南通高一期末,)从某高处由静止释放一粒小石子,经过1s从同一点再由静止释放另一粒小石子,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.
10、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3.(2020广东深圳龙岗高一上期末,)如图所示,拿一个长约1.5m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况;然后把玻璃筒里的空气抽出去,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况。下列说法正确的是()A.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落得一样快B.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动C.玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落得一样快D.玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落得快4.(2020湖北随州二中高一期末,)如图所示,小
11、球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5、所示小球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,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断不正确的是(深度解析)A.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7d2T5.(2021河南信阳高一上期中检测 ,)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2kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则()A.物体在2s末的速度是20m/sB.物体在第5s内的平均速度是20m/sC.物体在5s内的
12、位移是50mD.物体在第2s内的位移是20m6.(2021安徽淮北一中高一检测,)一个小球从H高处自由落下,经过最后200m所用的时间是4s,求小球下落H所用的总时间T和高度H是多少?(g=10m/s2,空气阻力不计)7.(2021湖南邵阳示范高中高一上期中,)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125m时打开降落伞,伞张开后就以14.3m/s2的加速度匀减速运动,到达地面时速度为5m/s,问:(1)离开飞机时距地面的高度为多少?(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?(g=10m/s2)深度解析题组二竖直上抛运动8.(2020江西九江一中高一月考,)在离地高
13、h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为()A.2vgB.vgC.2hvD.hv9.(2020甘肃张掖高一期末,)(多选)某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,5s内物体的()A.路程为65mB.位移大小为25m,方向向上C.速度改变量的大小为10m/sD.平均速度大小为13m/s,方向向上10.(2021山西长治二中高一期中,)(多选)将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出的时间相隔为2s,它们运动的v-t图像分别如直线甲、乙所示。则()A.t=2s时,两球高度相差一定为40
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