第03练 自由落体运动的规律-2022年【寒假分层作业】高一年级物理（沪科版2020必修一+必修二）

第03练自由落体运动的规律（解析版） 一、单选题 1．两个做自由落体运动的物体，开始运动时刻不同而落地时刻相同，下列四个v-t图中能描述这一过程的是（t0表示落地的时刻）（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 A．自由落体运动的初速度为0，速度随时间均匀增大。图线1有初速度且匀减速运动，不是自由落体运动，故A错误； B．自由落体运动的加速度相同，都为g，所以图线斜率相等，图象应平行，但图线1有初速度，不是自由落体运动，故B错误； C．图线2有初速度，且是匀减速运动，不是自由落体运动，故C错误。 D．自由落体运动的初速度为0．速度随时间均匀增大，加速度相同，所以图线的斜率相等，图象平行，同时落地，即在同一时刻落地，故D正确。 故选D。 2．如图所示，有一个小物块在一个水平向左的推力作用下静止在竖直的粗糙墙壁上。当撤掉这一水平推力后，若不计空气阻力，该物块将做（　　） A．匀速直线运动 B．曲线运动 C．自由落体运动 D．变加速直线运动 【答案】C 【详解】 撤去水平推力后，物块与墙壁之间没有弹力，物块在水平方向上不受力的作用，所以物块只受重力作用，做自由落体运动，故C正确，ABD错误。 故选C。 3．在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义上说，后一点甚至更重要。伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义。请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程（　　） A．合理猜想一发现问题一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论 B．发现问题一合理猜想一实验验证一数学推理一合理外推一得出结论 C．发现问题一合理猜想一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论 D．合理猜想一发现问题一实验验证一数学推理一合理外推一得出结论 【答案】C 【详解】 伽利略在研究物体下落规律时，首先是提出问题即对亚里士多德的观点提出疑问，然后伽利略猜想速度与时间成正比，因为当时条件无法测量瞬时速度，伽利略根据猜想数学推理得出位移与时间平方成正比，接着进行了实验，伽利略对实验结果进行合理的外推得出结论，故ABD错误，C正确。 故选C。 4．雨滴由屋檐静止开始竖直下落，则它在相等时间内（　　） A．若忽略空气阻力，下落高度一定相同 B．若忽略空气阻力，速度变化一定相同 C．若考虑空气阻力，下落高度一定相同 D．若考虑空气阻力，速度变化一定相同 【答案】B 【详解】 AC．若忽略空气阻力，雨滴做自由落体运动，有 易知，在连续相等的时间内下落的高度依次增加，如 所以下落高度不一定相同。同理，若考虑空气阻力，阻力随速度增加而增加，雨滴做变加速直线运动，下落高度一定不相同。故AC错误； BD．若忽略空气阻力，雨滴做自由落体运动，速度变化为 在相等时间内一定相同，若考虑空气阻力，雨滴的加速度一直变化，速度变化一定不相同。故B正确；D错误。 故选B。 5．伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图（a）、（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（　　） A．图（a）通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动 B．图（a）中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易 C．图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D．图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持 【答案】B 【详解】 AB．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明，如果速度与时间成正比，那么位移与时间的二次方就成正比。由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，运动相同位移所用时间长得多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上进行了合理外推，得出了正确结论，故A错误，B正确； C．完全没有摩擦阻力的斜面是不存在的，故C错误； D．伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持的结论，故D错误； 故选B。 二、填空题 6．某物体做自由落体运动，下降过程中先后经过A、B两点，已知经过B点的速度是经过A点速度的，且A、B两点之间的高度差为35m，则经过B点的速度vB=______m/s，下落的总时间为______s。（g取10m/s2） 【答案】40 4 【详解】 [1]设经过B点的速度为4v，根据题意可知，经过A点的速度为3v，根据自由落体公式可得 代入数据解得 v=10m