高中物理-2-1-探究自由落体运动规范训练-粤教版必修.doc

【创新设计】2013-2014学年高中物理（粤教版）必修一：2-1 探究自由落体运动
(时间：60分钟)

知识点一　对自由落体运动的两种观点
1．(单选)下列说法正确的是 (　　)．
A．将一枚硬币和一张纸片从同一高度自由下落，纸片下落得慢是因为纸片太轻
B．真空管中羽毛和金属片同时落下，说明物体下落快慢与物体重力无关
C．真空管中的羽毛和金属片会同时落下是因为金属片比较小可能与羽毛的重力差不多
D．越重的物体下落得越快，说明物体下落的时间与重量成反比
解析　物体下落的快慢与物体的重力无关，若物体不受阻力，或所受的空气阻力相对于物体的重力小的很多时，物体由静止开始下落时运动情况是相同的，故B选项正确．
答案　B
2．(单选)在忽略空气阻力的条件下，让一轻一重的两块石块由静止从不同高度同时自由落下，则下列说法错误的是 (　　)．
A．一定是重的下落得快，先落地
B．在它们下落过程中的任意时刻，它们一定具有相同的速度
C．在整个下落过程中，从比较高处下落的石块具有的平均速度和位移都大
D．它们从静止开始下落相同的高度或相同的时间具有相同的速度
解析　在同一地点一切做自由落体运动物体的运动情况都是相同的，在忽略空气阻力的条件下两块一轻一重的石块由静止从不同高度同时自由落下．都可看成是自由落体运动，故A选项的说法错误．
答案　A
3．(双选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是 (　　)．
A．开始下落时，速度、加速度均为零
B．开始下落时，速度为零，加速度为g
C．下落过程中，速度、加速度都在增大
D．下落过程中，速度增大，加速度不变
解析　自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，下落过程中，加速度保持不变，速度均匀增加，故A、C错误，B、D正确．
答案　BD
4．(双选)在忽略空气阻力的情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的运动情况，下列说法中正确的是 (　　)．
A．重的石块落得快，先着地
B．轻的石块落得快，先着地
C．在着地前的任意时刻，两块石块具有相同的速度、相同的位移、相同的加速度
D．两块石块在下落时间内的平均速度相等
解析　因两块石头都做自由落体运动，所以运动情况相同，C选项正确；因两块石块在相同时间内的位移相同由＝知，D选项正确．
答案　CD
知识点二　对自由落体运动的认识
5．(单选)甲小球的重力是乙小球的5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是 (　　)．
A．甲、乙小球下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙大
B．下落1秒时它们离地的高度一样大
C．下落1秒时它们的速度一样大
D．下落过程中甲的加速度比乙大
解析　甲、乙同时做自由落体运动，在同一时刻甲的速度与乙的速度相同，下落的高度相同，离地的高度不同，下落过程中加速度相同，都为重力加速度，所以A、B、D错，C正确．
答案　C
6．(单选)下面关于自由落体运动的说法中正确的是 (　　)．
A．物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动
B．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动
C．在空中由静止释放的小钢球，因受空气的阻力作用，其运动不能看成自由落体运动
D．在空中下落的小钢球，所受空气的阻力对其运动的影响很小，可以忽略，其运动可以看成自由落体运动
解析　自由落体运动是物体只受重力作用且由静止开始下落的运动．故B选项正确．钢球由静止开始下落时所受的空气阻力可以忽略，可以看成自由落体运动．
答案　B

图2－1－2
7．(双选)如图2－1－2所示，由频闪照片我们可以观察到小球在自由下落过程间隔相同时间的不同位置．由此，我们可以判断，从某一高度相隔1 s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中任一时刻 (　　)．
A．甲、乙两个小球的速度越来越大
B．甲、乙两个小球的距离越来越大
C．甲、乙两个小球的距离总保持不变
]
D．甲、乙两个小球的距离变化无法判断

解析　
[
如右图设甲小球在4位置时，乙小球在1位置开始下落，由于频闪照片是经相同时间记录小球的位置，那么当甲小球运动到5位置时，乙小球会运动到2位置；甲小球运动到6位置时乙小球会运动到3位置，以此类推从图中就可以读出两小球运动过程中的距离变化，这个距离是越来越大的．两小球的速度也越来越大．
答案　AB
8．(双选)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2－1－3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 (　　)．

图2－1－3
A．其中的甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论
B．其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论
C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显
D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显
答案　AC
9．(双选)美国宇航员DavidR·Scott在月球上证实了锤头和羽毛下落一样快，锤头与羽毛在月球上下落的加速度为1.67 m/s2.在地球上锤头比羽毛下落得快，这说明 (　　)．
A．在月球上自由落体规律成立
B．在地球上自由落体规律有条件地成立
C．在地球上空气对羽毛的阻力不可忽略
D．在月球上锤头可做自由落体运动，羽毛则不能
解析　因月球上没有空气、羽毛和锤头都只受月球的重力作用，故锤头和羽毛都做自由落体运动．而羽毛在地球上受到的空气阻力相对于它所受的重力不可忽略，故不能看做自由落体运动，所以A、C选项正确．
答案　AC
10．一种实验器材叫光电门，它可以测出某物体经过光电门所用的时间，如果知道物体的宽度，就可以求出这一小段过程的平均速度．你能用这种器材设计出研究自由落体运动的实验吗？
解析　让物体自由下落，将光电门放在物体经过的位置，测出物体经过光电门所用的时间t，量出物体的宽度s，则物体通过光电门时的速度v＝.量出光电门与物体初位置间的距离h，如果能得出v2∝h的关系，就可说明物体的运动是初速度为0的匀加速直线运动．由v2＝2gh，可得g＝.多次测量，可求出g的平均值．
答案　见解析

11．如图2－1－4中甲、乙两图都是使用电磁打点计时器的装置探究自由落体运动，已知该打点计时器的打点频率为50 Hz，这两图相比较，哪个图所示的装置较好？

图2－1－4
答案　甲中夹子固定纸条上头，它既不左右摆动，又不上下抖动，这样初速度v0＝0，而乙则不同，由于手的抖动会有使重物的初速度不为零的情况．所以甲装置更好．
12．(1)在斜面实验中，伽利略将光滑直木板槽倾斜固定，让铜球从木槽顶端沿斜面由静止开始滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球的运动路程与时间的关系．亚里士多德曾预言铜球运动速度是均匀不变的，伽利略却证明铜球运动的路程与时间的平方成正比．请将亚里士多德的预言和伽利略的结论分别用公式表示(其中路程用s，速度用v，加速度用a，时间用t表示)．
亚里士多德的预言：__________________________________；
伽利略的结论：__________________________________.
(2)研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型．例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只记其质量．请写出你所学过的两个物理模型的名称：________和________模型 ．
答案　(1)s＝vt　s＝at2
(2)匀速直线运动　自由落体运动