2019年沪科版物理必修1课时分层作业（5）含答案：伽利略对落体运动的研究 自由落体运动的规律

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1、课时分层作业(五) 伽利略对落体运动的研究 自由落体运动的规律(建议用时：45 分钟)学业达标练1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C 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2从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间：如图 2111甲所示，A 握住尺的上端，B 在尺的下部做握尺的准备(但不与尺接触)，当看到 A 放开手时， B 立即握住尺，若 B做握尺准备时，手指位置如图 2111乙所示，而

2、握住尺时的位置如图 2111丙所示，由此测得 B 同学的反应时间约为( )图 2111A2.0 s B0.3 sC0.1 s D0.4 sB 反应时间就是刻度尺自由下落的时间，应用自由落体运动的规律即可求解，根据自由落体运动规律 h gt 2得反应时间 t ，将 h(60.0020.00)12 2hgcm0.40 m，g 取 9.8 m/s2代入得 t s0.3 s，B 正确20.409.83一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( )A31.25 m B11.25 mC20 m D25 mC 设物体下

3、落总用时为 t，则最后一秒内的位移 h gt 2 g(t1) 2，代12 12入数据求得 t2 s，故物体下落时距地面的高度 h gt 220 m，C 正确124(多选 )伽利略曾经假设了两种匀变速运动：第一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；第二种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等那么，关于自由落体运动速度的变化情况，下列说法正确的是( )A经过相同的时间，速度的变化相等B经过相同的时间，速度的变化不等C经过相同的位移，速度的变化相等D经过相同的位移，速度的变化不等AD 自由落体运动是一种匀变速直线运动，其加速度恒为 g，由 g

4、可vt知，经过相同的时间，速度的变化相等，A 正确， B 错误；由 v22gx 可知，x (v2)，即经过相同的位移，速度的平方变化相等，但速度的变化不等，12gC 错误， D 正确5(多选 )甲物体的重力是乙物体的 5 倍，两者在同一地方，甲从高 H 处自由下落，同时乙从高 2H 处自由下落，未落地之前，以下几种说法中正确的是 ( )【导学号：79092035】A两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的大B下落 1 s 时，两物体的速度相等C在各自下落 1 m 时，两物体的速度相等D下落过程中甲的加速度比乙的大BC 物体在下落过程中做自由落体运动，加速度为重力加速度 g，与质量及运动状态无关

5、，选项 D 错误；由 vtgt 可知，选项 A 错误，B 正确；由v 2gh 可知，选项 C 正确2t6两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( )AHh 1h 2 BHh214h1 h2CH DHh1 h224h1 h1 h22h1 h2C 若石块 B 运动时间为 t，研究石块 B 的运动情况，应有 Hh 2 gt 2，12研究石块 A 的运动情况应有 h1 gt 2，H g(tt ) 2，由以上三式联立可得12 12H ，选项 C 正确h1 h224h17为了测出楼房的高度，让一石块从楼

6、顶自由落下(不计空气阻力)，测出下列哪个物理量不能算出楼房的高度 ( )A石块下落到地面的总时间B石块经过楼上一个 1.8 m 高的窗户所用的时间C石块落地前最后一秒的位移D石块通过最后一米位移的时间B 由石块的落地时间可以求出楼的高度；由石块通过最后一米位移的时间也可以求出楼的高度；由最后 1 s 位移，可求得最后 1 s 的平均速度，此平均速度就是落地前 0.5 s 的瞬时速度，再求落地速度即可求出楼房高度；所以A、C、 D 项可以求出楼的高度；知道经过楼上 1.8 m 高的窗户所用的时间，由v0t gt 2 h 可以求出楼顶到窗户的高度但无法求楼的高度，所以 B 项不能求12楼的高度8屋

7、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 2112所示，问：图 2112(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 1357，而 2、3 两滴间距离为 1 米，所以总高度 H 1 m3.2 m.1 3 5 75(2)根据 H gt 2，12代入数据得，t s0.8 s2Hg 23.210滴水时间间隔 t 0.2 s.t4答案 (1)3.2 m (2)0.2 s冲 A 挑战练9一条悬链长 5.6

8、m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力则整条悬链通过悬点正下方 12.8 m 处的一点所需的时间是 (g 取 10 m/s2)( )A0.3 s B0.4 sC0.7 s D1.2 sB 设悬链的长度为 L，从悬点至悬点正下方 12.8 m 处的一点的高度为h，经 t1悬链的下端经过该点，经 t2悬链的上端经过该点，则 hL gt ，得12 21t1 s1.2 s，h gt ，得 t2 2h Lg 212.8 5.610 12 2 2hg 212.810s1.6 s，则 tt 2t 1 0.4 s，故 B 正确10一位宇航员在 X 星球上完成自由落体运动实验，让一个小球从一定的高度自由下

9、落，测得在第 5 s 内的位移是 18 m，则( )A物体在 2 s 末的速度是 20 m/sB物体在第 5 s 内的平均速度是 3.6 m/sC物体在前 2 s 内的位移是 20 mD物体在 5 s 内的位移是 50 mD 测得在第 5 s 内的位移是 18 m，则 s5 g52 g4218 m，解得12 12g4 m/s2，物体在 2 s 末的速度是 v242 m/s 8 m/s，物体在第 5 s 内的平均速度 m/s18 m/s，物体在前两秒内的位移 s2 422 m8 m，物体v 181 12在 5 s 内的位移为 s5 452 m50 m，故 D 正确1211现给定以下器材：A.闪光

10、照相机 B停表 C打点计时器 D交流电源 46 V E 导线若干 F纸带 G复写纸 H 铁架台 I游标卡尺 J重物 K刻度尺 L直径为 1 cm 的钢球 M 1 m 长细线 N照相底片设计一个测当地重力加速度 g 的实验方案(1)从给定器材中选(填器材前面的字母)_ 作为实验器材(2)需要测量的物理量是_(3)用你测量出的物理量写出重力加速度 g 的表达式解析 令物体做自由落体运动，记录下它在不同时刻的位置，测出各段位移，利用 xgT 2即可求得 g.方案一：重物连上纸带后让重物自由下落，利用打点计时器打下一系列的点，测出相邻相等时间段 T0内的位移差 x，则 g .xT20方案二：让小球做自

11、由落体运动，利用闪光照相机摄下一系列照片，测出相邻两像间的距离差 x，已知闪光周期 T0，物像比 k，用 g 即可求得kxT20答案 (1)CDEFGHJK (2)连续相等时间段 T0 内的位移差 x (3)g 或(1)AKLN (2)照片上相邻两像间距差 x (3) g (k 为物像比，T 0xT20 kxT20为闪光周期)12如图 2113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 t0.2 s 的时间通过一个窗口，窗口的高度为 2 m，g 取 10 m/s2，问： 【导学号：79092036】图 2113(1)雨滴落地的速度大小(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？解析 (1)由题意可知，根据自由落体运动公式 h gt2得 t2 s ，12则雨滴落地的速度 vgt20 m/s.(2)雨滴在第 1 s 内的位移为 h1 gt 5 m12 21则雨滴落地前最后 1 s 内的位移大小为h2hh 115 m.(3)由题知窗口的高度为 h32 m，设屋檐距窗口上边框 h0，雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为 t0，则 h0 gt ，12 20又 h0h 3 g(t0 t)212联立解得 h04.05 m.答案 (1)20 m/s (2)15 m (3)4.05 m