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2.2 自由落体运动的规律
一、选择题
1.关于自由落体运动,下列叙述中正确的是( )
A.某段时间内的平均速度等于这段时间内初速度和末速度之和的一半
B.在下落过程中的任一时间段内,都满足s=gt2
C.在任意时刻,速度的变化快慢相同
D.在任意相等时间内,速度变化相等
【答案】 ACD
2.如图所示图象中能够反映自由落体运动规律的是( )
【答案】 BCD
3.甲物体的重力比乙物体的重力大5倍,甲从H m高处自由落下,乙从2H m高处同
时自由落下,以下几种说法中正确的是( )
A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙大
B.下落1 s末,它们的速度相等
C.各自下落1 m它们的速度相等
D.下落过程中甲的加速度比乙大
【解析】 物体在下落过程中,因是自由下落,只受重力影响,加速度都为g,与质量
无关,D选项错误,又由vt=gt知,A选项错B选项正确,又由公式v2=2gh可知C
选项正确,故答案应选BC.
【答案】 BC
4.自由落体经过全程前一半位移和后一半位移所用时间的比是( )
A.(+1)∶2 B.(+1)∶1
C.∶2 D.∶1
【解析】 利用初速度为零的匀变速直线运动的规律,从静止开始经过两段相等的位移
所用的时间之比为1∶(-1)=(+1)∶1.
【答案】 B
5.物体从某一高度自由下落,第1 s内就通过了全程的一半,物体还要下落多少时间
才会落地( )
A.1 s B.1.5 s
C. s D.(-1) s
【答案】 D
6.如右
图所示,小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,下列判断错误的是( )
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
D.小球在位置“3”的速度为
【答案】 A
二、非选择题
7.长为5 m的铁链竖直悬挂在足够高处,现上端悬点突然脱离,铁链开始做自由落体
运动,在铁链下端的正下方距离20 m处有一观察者,则他看到铁链经过他所需时间为
________s.
【答案】 -2
8.居住在高层住宅底楼的居民,看到窗外有一衣架贴近窗户落下,已知窗户的高度为
1.85 m,估计衣架经过窗户上、下边沿的时间间隔为0.1 s,那么,这个衣架是从________
楼掉下来的.(设每层楼高为3 m)
【答案】 6
9.一物体自由下落过程中先后经过A、B两点,相隔时间为0.2 s,已知A、B相距1.2
m,求物体起落点离A的高度.
【解析】 (1)分段列方程法:
设物体经过A点时速度为vA,下落高度为h1,则
h1=
对AB段有:1.2×vA×0.2+g×0.2
解方程组得h1=1.25 m.
(2)整段列方程法:
设物体从开始下落运动到A点用时t s,则
1.2=g(t+0.2)2-gt2.
解得t=0.5 s
所以要求h1=gt2=×10×0.52 m=1.25 m.
【答案】 1.25 m
10.雨滴形成于500 m的高空,当雨滴下落时,由于空气阻力的作用,下落一段时间后,
便趋于做匀速直线运动.
(1)用v-t图象定性描述雨滴速度的变化.
(2)若无空气阻力,雨滴由500 m高空从静止下落,那么落到地面时速度为多大?你可
想象一下,此时在地面上会出现什么现象?(g取10 m/s2)
【解析】
(1)雨滴下落时,其速度增大,加速度减小,最后变为匀速直线运动,其v-t图线如图所示.
(2)此时雨滴做自由落体运动,则:
v2=2gh
则落地速度
由此可以看出,雨滴落地速度太大,类似于子弹落地,地面上的物体、植物均被砸坏,
人在外面也非常危险,如果这样的话,地球上的生命将会很难维持.
【答案】 见解析
11.从离地面500 m的空中自由落下一个小球,取g=10 m/s,求小球:
(1)经过多长时间落到地面?
(2)自开始下落计时,在第1 s内的位移、最后1 s内的位移.
(3)下落时间为总时间的一半时的位移.
【解析】 (1)由h=gt2,得落地时间
t===10 s
(2)第1 s内的位移:
h1=gt12=5 m
因为从开始运动起前9 s内的位移为
h9=gt92=405 m
所以最后1 s内的位移为
h10=h-h9=500-405=95 m
(3)落下一半时间即t=5 s,其位移为
h10=gt′2=125 m
【答案】 (1)10 s (2)5 m 95 m (3)125 m
12.从停在180 m高空的直升机上自由下落一物体,如果想把180 m 分成三段,使物
体经过每段的时间相等,求每段高度,若每段高度相等,则求通过每段所用时间.
【解析】 由题意可知将下落高度分成三段,若每段时间相等则用“在连续相同时间内
的位移比为奇数比”这个结论可得每段高度比为1∶3∶5,可得各段高度分别为
h1=×180 m=20 m;h2=×180 m=60 m;h3=×180 m=100
m;若每段高度相等则用“经历连续相同的位移所需时间比……”这个结论.总时间由
公式H=gt2得
t= s=36 s,则每段时间分别为:
t1=×36 s=20.78 s;t2=×36 s=8.61 s;
t3=×36 s=6.61 s.
【答案】 20 m,60 m,100 m 20.78 s,8.61 s,6.61
4
用心 爱心 专心
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