内容正文:
2022年高考物理100考点最新模拟题千题精练
第一部分 直线运动
专题1.14.自由落体运动(基础篇)
一.选择题
1.[2021·福建永安一中月考]某同学观察悬崖跳水者从悬崖处自由下落,由于空气阻力的影响,现测出跳水者碰到水面前的下落时间为3.0 s,当地重力加速度大小为g=9.8 m/s2,而悬崖到水面的实际高度可以通过科技手段准确测量,准确测量的高度可能为( )
A.43.0 m B.45.0 m
C.47.0 m D.49.0 m
【参考答案】A
【名师解析】若没有空气阻力,有h=eq \f(1,2)gt2=44.1 m,由于跳水者在向下运动的过程中受到空气阻力,所以他向下运动的加速度要小于重力加速度g,计算的结果比实际的高度偏大,可知实际的高度要小于44.1 m,A正确,B、C、D错误.
2. (2020河北湖北联考)将一小球从空中某处自由下落至地面,若其最后1 s的位移是第1 s的n倍,则物体下落时间为(忽略空气阻力)
A. (n+1)s B. (n−1)s C. s D. s
【参考答案】C
【名师解析】设物体下落时间为t,根据自由落体运动规律h=
gt2,第1s的位移为h1=
g,最后1 s的位移是h-hn-1=
gt2-
g(t-1)2 ,最后1 s的位移是第1 s的n倍,h-hn-1=n h1,联立解得t=s,选项C正确。
3.伽利略在研究自由落体运动性质的时候,为了排除物体自由下落的速度v随着下落高度h(位移大小)是均匀变化(即v=kh,k是个常数)的可能性,设计了如下的理想实验:在初速度为零的匀变速直线运动中,因为①=v/2式中表示平均速度,而②h=t,2),如果③v=kh成立的话,那么,必有h=kht竟然是与h无关的常数,这显然与常识相矛盾,即t=2/k为常数,t于是,可以排除速度v是随着下落高度h均匀变化的可能性关于伽利略这个理想实验中的逻辑及逻辑用语,你做出的评述是
A. 全部正确
B. ①式错误
C. ②式错误
D. ③式以后的逻辑错误
【参考答案】B
【名师解析】:研究自由落体运动的性质,就是为了研究自由落体运动是否是匀变速直线运动,而式中,是匀变速直线运动的公式,把它当做已知条件,就等于已经承认了自由落体运动是匀变速直线运动,把待证明的结论当做已知用,那么就没有证明的必要了,故①错误;所以选项B正确。自由落体运动的特点体现在“自由”二字上,其含意为:(1)物体开始下落时是静止的即初速度为零。如果物体的初速度不为0,就算是竖直下落,也不能算是自由落体。(2)物体下落过程中,除受重力作用外,不再受其他任何外界的作用力(包括空气阻力)或其余外力的合力为0,(3)任何物体在相同高度做自由落体运动时,下落时间相同.
【关键点拨】本题关键是明确自由落体运动的定义、规律,了解伽利略对自由落体运动规律的研究过程.
4.如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度分别为:::2:1,若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则
A. 三者到达桌面时的速度之比是::1
B. 三者运动时间之比为3:2:1
C. b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差
D. b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差
【参考答案】AC
【名师解析】设,则由,得:得到达桌面时的速度之比:::::1,故A正确;由得三者运动时间之比::::::1,故B错误;b与a开始下落时间差为:与b开始下落时间差为:,故,故C正确,D错误;三个小球均做自由落体运动,则由自由落体的运动规律得出通式,则可求得各项比值.
自由落体运动由于是初速度为零的匀加速直线运动,在公式应用中有一定的便利,故一般会在过程上有些复杂,解题时要注意过程的分析.
5.(2018浙江金丽衢12校联考)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.该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动的设计思想是为了位移比较容易测量
B.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
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.在该实验中,如果用质量更大的小球做实验,可使实验现象更明显
【参考答案】.B。
【名师解析】该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动的设计思想是为了“放大”时间,便于测量,选项A错误;其中的甲、乙、丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论,选项B正确;运用甲图的实验,可“减弱”重力的作用,放大时间,运用丁图,只受重力,不是“放大”重力的作用,选项C错误;在该实验中,实验现象与小球质量无关,选项D错误。
6.(江西师