2021-2022学年高中物理-第3章-匀变速直线运动的研究-第3节-匀变速直线运动实例——自由落体.doc

2021-2022学年高中物理 第3章 匀变速直线运动的研究 第3节 匀变速直线运动实例自由落体运动作业鲁科版必修12021-2022学年高中物理 第3章 匀变速直线运动的研究 第3节 匀变速直线运动实例自由落体运动作业鲁科版必修1年级：姓名：- 8 -匀变速直线运动实例自由落体运动(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1伽利略对自由落体运动的研究是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是() A甲、乙、丙、丁图都是实验现象B丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理的外推得到的结论C运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显D运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显D甲、乙、丙三个图都是实验现象，采用斜面的目的是“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显，采用不同倾角的斜面，是为了观察小球运动的规律，形成外推的实验基础，丁图是在甲、乙、丙图的基础上经过合理的外推得到的结论，选项D正确2高空坠物会对人身和财产安全造成严重危害，如果一只花盆从45 m高处的阳台意外坠落，忽略空气阻力，重力加速度取10 m/s2，则花盆落到地面所需时间为()A1 sB3 sC5 sD7 sB根据自由落体运动规律有hgt2，得t3 s故B正确3某人从井口静止释放一颗小石子，不计空气阻力，为表示小石子落水前的运动，下列四幅图像可能正确的是()ABCDD小石子做自由落体运动，是初速度为零的匀加速运动，位移图像为曲线，其速度图像为过原点的直线，选项D正确4一物体从离地H高处自由下落，经过时间t落地，则当它下落时，离地的高度为()AHBHCH DHC根据自由落体运动的位移规律可得：Hgt2，它下落的位移为hg，此时，物体离地的高度H0HhH，选项C正确5(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是()A自由落体运动是竖直方向上的匀加速直线运动B竖直方向上的位移只要满足s1s2s3149的运动就是自由落体运动C自由落体运动在开始连续的三个2 s内的路程之比为135D自由落体运动在开始连续的三个1 s末的速度之比为135AC自由落体运动是竖直方向上的匀加速直线运动，A正确；自由落体运动从开始下落起，位移之比s1s2s3149，但位移之比是149的运动不一定是自由落体运动，所以B不正确；自由落体运动适用于初速度为零的匀加速直线运动的所有规律，所以C正确，D不正确6某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5 cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00103s，g取10 m/s2，则小球开始下落的位置距光电门的距离h为()A1 mB1.25 mC0.4 mD1.5 mB小球通过光电门的时间很短，这段时间内的平均速度可看成瞬时速度，v5 m/s，由自由落体运动规律可知h1.25 m，B正确二、非选择题(14分)7用“滴水法”可以测量重力加速度g，具体操作方法是：(1)将一只空铁皮水桶倒置在水龙头的正下方，可以十分清晰地听到水滴滴到桶底上的声音细心地调整水龙头的阀门或水桶的高度，使得后一个水滴离开水龙头的同时，恰好听到前一个水滴撞击桶底的声音(2)听到某次响声时开始用停表计时，并数“0”，以后每听到1次响声就顺次加1，数到“100”时停止计时(3)用尺子量出水龙头滴水处到桶底的高度如果停止计时的时候，停表上的读数是50 s，水龙头滴水处到桶底的高度为122.5 cm，请你根据以上实验及其数据，计算出当地的重力加速度为_解析：水滴的运动可以视为自由落体运动，水滴从水龙头落到桶底的时间t s0.5 s，由公式sgt2得g m/s29.8 m/s2答案：9.8 m/s2一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1伽利略以前的学者认为，物体越重，下落越快伽利略等一些物理学家否定了这种看法在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为()A它们的质量不同B它们的密度不同C它们的材料不同D它们所受的空气阻力的影响不同D羽毛下落时空气阻力不能忽略，玻璃球下落时空气阻力可以忽略当物体初速度为零，只受重力或空气阻力相对重力忽略不计时，其运动可视为自由落体运动玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为羽毛受到的空气阻力不能忽略，故D正确2(多选)有一直升机停在200 m高的空中静止不动，有一乘客从窗口每隔1 s由静止释放一个钢球，则关于钢球在空中的排列情况，下列说法正确的是()A相邻钢球间距离相等B越靠近地面，相邻钢球间的距离越大C在落地前，早释放的钢球速度总是比晚释放的钢球速度大D早释放的钢球落地时的速度大BC由vt知，下落时间越长速度越大；由st2知，下落的时间越长，下落的高度越大，又因为物体的运动速度越大，相等时间内发生的位移越大，所以越靠近地面，钢球间距离越大；又因为钢球从同样高度释放，虽然释放顺序不同，落地先后不同，但在空中运动的时间相等，故落地时的速度也相同B、C正确3一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m，那么它在第三段时间内的位移是()A1.2 mB3.6 mC6.0 mD10.8 mC初速度为零的做匀加速直线运动的石块，从静止开始在连续相等时间内的位移之比为s1s2s3sn135(2n1)，得s35s16.0 m4如图所示，水龙头开口A处的直径d12 cm，A离地面B的高度h80 cm，当水龙头打开时，从A处流出的水流速度v11 m/s，在空中形成一完整的水流束，不计空气阻力则该水流束在地面B处的截面直径d2约为(g取10 m/s2)()A2 cm B0.98 cmC4 cm D应大于2 cm，但无法计算B水流由A到B做匀加速直线运动，由vv2gh可得：vB m/s，由单位时间内通过任意横截面的水的体积均相等，可得：v1tdvBtd，解得：d20.98 cm，故B正确二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(13分)比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度h16.8 m，为了测量塔的总高度，在塔顶无初速度地释放一个小球，小球从第一层顶部到达地面的时间为t10.2 s(重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力)(1)运动学公式较多，请同学们总结求位移的方法；(2)用多种思路求斜塔离地面的总高度解析：(1)求位移：基本公式：sv0tat2，vv2as平均速度法：s t，v等时位移差法：smsn(mn)at2初速度为零的匀加速直线运动的规律：a1 s内、2 s内、3 s内n s内的位移之比为：s1s2s3sn149n2b第1 s内、第2 s内、第3 s内第n s内的位移之比为：s1s2s3sn135(2n1)c经过第1个s、第2个s、第3个s第n个s的时间之比为：t1t2t3tn1(1)()(1)(2)解法一：设小球到达第一层顶部时的速度为v1，则有h1v1t1gt代入数据得v133 m/s，塔顶离第一层顶部的高度h254.45 m所以塔的总高度hh1h261.25 m解法二：设小球从开始到第一层顶部用时t，则有g(tt1)2gt2h1斜塔高hg(tt1)261.25 m解法三：小球到达地面速度为v，则有h1vt1gt，塔高h61.25 m答案：见解析6(13分)如图所示，悬挂的直杆AB长为a，在B端以下h处有一长为b的无底圆柱筒CD，若将悬线剪断，问：(1)直杆下端B穿过圆柱筒的时间是多少？(2)整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是多少？解析：(1)直杆下端B下落到C(下落h)开始进入圆柱筒，当直杆下端B下落到D(下落hb)时穿出圆柱筒由sgt2得t则B端下落到C点所需时间为t1B端下落到D点所需时间t2则直杆下端B穿过圆柱筒的时间是t1t2t1(2)整个直杆AB穿过圆柱筒，从B下落到C点(自由下落h)起到A下落到D点(自由下落hab)止同理可得整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是t2答案：(1)(2)