第二章　第5—6节　自由落体运动　伽利略对自由落体运动的研究（课时作业）-2021-2022学年高中物理必修1【导与练】高中同步全程学习（人教版）

5　自由落体运动 6　伽利略对自由落体运动的研究 基础巩固 1.下列叙述不符合史实的是(　D　) A.古希腊学者亚里士多德认为物体越重,下落得越快 B.伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方 C.伽利略认为,如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快 D.伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 解析:古希腊学者亚里士多德认为重的物体比轻的物体下落得快,即物体越重下落得越快,A符合史实;伽利略发现亚里士多德的理论在逻辑上有矛盾,即无法解释轻、重物体分别下落和拴在一起下落的快慢问题,B符合史实;伽利略认为,如果没有空气阻力,重物与轻物应该下落得同样快,C符合史实;伽利略利用铜球从斜槽的不同位置由静止滚下,其运动为匀加速直线运动,增大斜面倾角,具有相同的结论,当θ= 90°时,即物体竖直下落时,这个关系也应该成立,所以D不符合 史实. 2.关于自由落体运动,下列说法正确的是(　C　) A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B.加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C.在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律相同 D.物体做自由落体运动时位移与时间成正比 解析:自由落体运动是指物体初速度为零、只在重力作用下、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动,选项A,B错误;不同质量的物体做自由落体运动具有相同的加速度g,则运动规律与质量无关,选项C正确;自由落体的位移h=gt2,h与t2成正比,选项D错误. 3.(多选)一根铁钉和一团棉花同时从同一高度处下落,总是铁钉先落地,这是因为(　BC　) A.铁钉比棉花团重 B.棉花团受到的空气阻力影响较大 C.棉花团的加速度比重力加速度小 D.铁钉的重力加速度比棉花团的重力加速度大 解析:铁钉受到的空气阻力与其重力相比较小,可以忽略,而棉花团受到的空气阻力与其重力相比较大,不能忽略,所以铁钉的下落加速度较大,若消除空气阻力的影响,它们的重力加速度相同,选项B,C 正确. 4.做自由落体运动的物体,运动的时间取决于(　B　) A.物体受到的重力 B.物体下落的高度 C.物体的速度 D.物体的加速度 解析:由位移—时间关系式h=gt2,得t=,所以做自由落体运动的物体,运动的时间由下落的高度决定. 5.(2020·黑龙江伊美区月考)一物体从H高处自由下落,经时间t落地,则当它下落时,离地的高度是 (　D　) A. B. C. D. 解析:物体从H高处自由下落,经时间t落地,根据位移—时间关系公式有H=gt2,经过时间有h=g()2,故h=H,离地高度为H-h=,故 选D. 6.以h表示在时间t内下落的高度,以v表示经时间t后下落物体的速度,则下列各图中,能大致正确反映自由落体运动规律的是(　A　) 解析:根据自由落体公式,有h=gt2,即h∝t2,h-t图象是开口向上的抛物线,故A正确,B错误;根据速度—时间关系式有v=gt,即v∝t,v-t图象是过原点的倾斜的直线,故C,D错误. 7.(2020·广东阳江期末)据说,当年牛顿躺在树下被一个从树上掉下的苹果砸中,从而激发灵感发现了万有引力定律.若苹果以4 m/s的速度砸中牛顿头部,不计空气阻力,g取10 m/s2,则该苹果下落前距牛顿头部的高度为(　B　) A.0.4 m B.0.8 m C.1.6 m D.3.2 m 解析:根据v2=2gh得h== m=0.8 m,故B正确,A,C,D错误. 8.1971年,站在月球上的“阿波罗”15号的宇航员举起双手与肩齐平,一只手握着铁锤,另一只手捏着羽毛.他在全球亿万电视观众的注视下,同时松开了手中的铁锤和羽毛,则(　C　) A.铁锤先落至月球表面 B.羽毛先落至月球表面 C.铁锤与羽毛同时落至月球表面 D.铁锤与羽毛都悬浮不动 解析:铁锤和羽毛在月球表面只受到月球重力作用从而做自由落体运动,两者运动的加速度相同,又因为两者运动的位移相同,所以两者同时落地.故C正确,A,B,D错误. 9.一个物体从某个高度做自由落体运动,它在第1 s内的位移恰好等于它最后1 s内位移的,g取10 m/s2,求: (1)第1 s内下落的距离; (2)物体在空中运动的时间; (3)物体开始下落时离地面的高度. 解析:(1)根据公式h=gt2得第1 s内下落的距离h1=×10 m/s2× (1 s)2=5 m. (2)设物体开始下落时离地面的高度为H,下落时间为t, 则有H=gt2 而最后1 s内位移为4h1,则下落(t-1) s的位移为H-4h1=g(t-1)2 代入数据解得t=2.5 s. (3)根据h=gt2,物体开始下落时距地面高度 H=×10 m/s2×(2.5 s)2=31.25 m. 答案:(1)5 m　(2)2.5 s　(3)31.25 m 能力提升 10.一个物体从某一