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课时分层作业(五) 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.(多选)在不同高度同时释放两个铅球(不计空气阻力),则在均未落地前,两者( )
A.在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度
B.落地的时间间隔取决于两铅球释放时的高度
C.在第1 s内、第2 s内、第3 s内位移之比都为1∶4∶9
D.两铅球的距离和速度差都越来越大
AB [自由落体运动的加速度都为g,由h=gt2,v=gt可知,A正确;自由落体的时间由高度决定,故落地的时间间隔也由高度决定,B正确;初速度为0,第1 s内、第2 s内、第3 s内位移之比为1∶3∶5,C错误;因为同时释放,任意时刻速度相同,故速度之差为0,任意时间内下落的高度相同,故高度差不变,等于释放时高度之差,D错误.]
3.下面能正确表示做自由落体运动的物体下落的速度v随时间t变化的图象的是( )
A B
C D
B [自由落体运动的速度随时间的变化规律满足公式v=gt,其中加速度g是常数,则速度v与时间t成正比,其速度—时间图象应该是一条过原点的倾斜直线,选项B正确,其他选项均错.]
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( )
A.HH
B.
C.HH
D.
C [根据自由落体运动的位移规律可得:H=H,选项C正确.],此时,物体离地的高度H0=H-h=g的位移为h=gt2,它下落
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s1∶s2∶s3∶…=1∶4∶9∶…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1∶3∶5
D.自由落体运动在开始连续的三个1 s末的速度之比为1∶3∶5
AC [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s1∶s2∶s3∶…=1∶4∶9∶…,但位移之比是1∶4∶9∶…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1.00×10-3s,g取10 m/s2,则小球开始下落的位置距光电门的距离h为( )
A.1 m
B.1.25 m
C.0.4 m
D.1.5 m
B [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,v==1.25 m,B正确.]=5 m/s,由自由落体运动规律可知h=
二、非选择题(14分)
7.一个物体从20米高处由静止开始做自由落体运动,已知g=10 m/s2,求:
(1)物体的下落时间;
(2)物体着地时的速度大小;
(3)物体下落高度的一半时的速度大小.
解析:(1)由s= s=2 s.=gt2得t=
(2)v=gt=10×2 m/s=20 m/s.
(3)v′2=2g得v′=
= m/s. m/s=10
答案:(1)2 s (2)20 m/s (3)10 m/s
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