内容正文:
代入公式x=v0t+
1
2at
2 得数学关系式
15=20t+12×
(-10)t2
化简得5t2-20t+15=0
(以上两式所有物理量均采用国际单位制单位)
解得t1=1s,t2=3s
t1=1s对应着石块上升到离抛出点15m 处时所用的时间,
而t2=3s对应着从最高点落回时第二次经过离抛出点15
m 处时所用的时间.
由于石块上升的最大高度 H=v
2
0
2g=20m
,所以石块落到抛
出点下方离抛出点15m 处时,做自由落体运动的总高度为
HOB=(20+15)m=35m
下落此段距离所用的时间t′= 2HOBg =
2×35
10 s= 7s
这样,石块从抛出到经过抛出点下方离抛出点15m 处时所
用的时间为
t3=t1+
t2-t1
2 +t′=2s+ 7s=
(2+ 7)s.
答案:1s或3s或(2+ 7)s
课后巩固作业
1.D [物体做自由落体运动的条件:①只在重力作用下;②从
静止开始.只在重力作用下保证了物体的加速度为g;从静
止开始保证了物体初速度等于零.所以从静止开始下落的物
体不一定是做自由落体运动,关键是它不一定仅受重力,故
A项错误;自由落体运动只受重力,故加速度恒等于重力加
速度,即加速度不变,故 B、C项错误;速度的变化率即为加
速度,是个定值,故 D项正确.]
2.BC [根据h= 12gt
2,得t= 2hg =1.4s
,故 A 错误,B正
确;由v=gt=10×1.4m/s=14m/s,得花盆落地时速度大
小约为14m/s,故 C正确,D错误.]
3.BC [地球表面有空气,纸片受到的空气阻力较大,不能忽
略,钢球受到的阻力比重力小得多,可以忽略,因此钢球的自
由下落可以看成自由落体运动,纸片的自由下落不能看成自
由落体运动,A错误,B正确;重力加速度是矢量,方向竖直
向下,在地球的表面,不同的地方重力加速度g 的大小略有
不同,在地球表面同一地点,g的值都相同,但随着高度的增
大,g的值逐渐减小,重力加速 度 与 物 体 的 质 量 无 关,C 正
确,D错误.]
4.D [重力加速度的大小与所处的位置有关,与物体的大小、
形状、质量无关,轻重不同的物体在同一地点具有相同的重
力加速度,故 A项错误;重力加速度是物体只受重力时产生
的加速度,表示自由落体运动速度变化的快慢,与速度大小
以及速度变化均无关,故 D项正确,B、C项错误.]
5.C [伽利略的斜面实验是在实验基础上进行“合理外推”得
到落体运动规律的,属于理想实验,C正确.]
6.D [初速度为零的运动不一定是自由落体运动,如水平面
上物体从静止开始的匀加速直线运动,故 A 项错误;加速度
为g的运动不一定是自由落体运动,如平抛运动,故 B项错
误;根据v=at,所有初速度为0的匀加速直线运动速度与时
间均成正比,不一定是自由落体运动,故 C 项错误;自由落
体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动,是初速度
为零,加速度为g的匀加速直线运动,故 D项正确.]
7.C [任意两水滴之间的距离:Δh=12g
(t+1)2-12gt
2=gt
+12g
,则任意两水滴间距随时间的增加而增大,即先下落
的水滴之间间距更大,故选 C.]
8.D [设物体下落的加速度为a,物体做初速度为零的匀加速
直线运动,从图中可以看出下落高度h=25m,所用的时间t
=2.5s,由位移时间关系式:h=12at
2 解得:a=8m/s2,故
A、B项错误;物体做初速度为零的匀加速直线运动,由速度
时间关系式得:v=at=20m/s,故 C项错误,D项正确.]
9.解析:(1)电磁打点计时器需接4~6V 交流电源.重力加速
度与物体的质量无关,所以不需要天平和砝码.计算速度需
要测相邻计数点的距离,需要毫米刻度尺,故 A、B错误,C、
D正确.故选 C、D.(2)毫米刻度尺测量长度,要求估读即读
到最小刻度的下一位,这五个数据中不符合有效数字读数要
求的是2.0,应改为2.00cm.ABCDEF 是打点计时器连续
打出的点,因此计数点之间的时间间隔为 T=0.02s;根据
匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出D 点速
度为vD=
xCE
2T=
0.1032-0.0439
0.04 m
/s=1.4825m/s;根据逐差
法有:a=xCE-xAC
4T2
=
0.1032-0.0439-0.0439
0.022×4
m/s2=9.625m/s2,由 于 重 物
下落的过程中不可避免的存在摩擦力及空气的阻力,因此所
测重力加速度比实际的要小.
答案:(1)CD (2)2.00 1.4825 9.625 实验中存在摩擦
力及空气的阻力
10.解析:时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度为vB=
xAC
4T=
7.65+9.17