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课堂小练(八) 自由落体运动
学业水平练
1.浙江省长兴县十里银杏长廊景区古银杏树众多,成片成林全国罕见。某次一游客发现一片手掌大小的树叶正好从离水平地面高约3 m的树枝上飘落。这片树叶从树枝开始下落到落到地面上的时间可能是( )
A.0.4 s B.0.6 s
C.0.8 s D.3 s
解析 根据自由落体运动公式h=,解得t=≈,而树叶的运动时间大于自由落体运动的时间,故D项正确。
答案 D
核心素养 本题是一道实际问题,真实的下落时间无法计算,但通过巧妙设置选项,使本题变为一道考查学生解决问题能力的题目。
2.假设宇航员在月球上做自由落体运动的实验:如图所示,如果宇航员拿着大小相同但质量不同的两个小球在月球上,从同一高度同时由静止释放两个小球,则( )
A.质量大的下落得快
B.质量小的下落得快
C.两球下落的时间相同
D.两球下落的加速度不同
解析 在月球上,从同一高度同时由静止释放质量不同的两个小球,两球被释放后均做自由落体运动。两球下落的加速度相同,两球下落的快慢相同,两球从释放到落地所用时间相等。故C项正确,A、B、D三项错误。
答案 C
3.关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.速度变化得越来越快
B.在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶4∶9
C.第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度大小之比是1∶2∶3
D.物体的质量越大,加速度越大
解析 物体自由落体的加速度为g,大小不变,A、D两项均错误;由v=gt可得,v1∶v2∶v3=1∶2∶3,C项正确;从开始运动三个连续1 s内通过的位移之比为,B项错误。
答案 C
4.四川乐山大佛开凿于唐代,历时约90年,通高71米。雨天水滴从顶上下落(时间间隔均为1 s),不考虑一切阻力,则在落地之前,空中的水滴(g取10 m/s2)( )
A.间距均匀,都为5 m
B.间距均匀,都为10 m
C.先下落的水滴之间间距更大
D.后下落的水滴之间间距更大
解析 设某一个雨滴下落的时间为t,则前一滴雨滴的下落时间为(t+Δt),根据自由落体运动的规律可知,在落地之前,空中相邻的水滴之间的距离Δx=g(t+Δt)2-=gΔt·t+gΔt2,随着下落时间t的增加,距离增大,所以从上到下相邻的水滴之间的距离依次增大,故A、B、D三项错误,C项正确。
答案 C
5.(多选)甲、乙两物体分别从高10 m处和高20 m处同时由静止自由下落,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.乙落地速度是甲落地速度的倍
B.落地的时间甲是乙的2倍
C.下落1 s时甲的速度与乙的速度相同
D.甲、乙两物体在最后1 s内下落的高度相等
解析 根据v=可知,落地时乙的速度是甲落地速度的倍,故A项正确;根据t=,落地的时间乙是甲的倍,故B项错误;根据v=gt可知,下落1 s时甲的速度与乙的速度都为10 m/s,故C项正确;甲乙两物体下落的时间不同,最后一秒的初速度不同,所以最后1 s下落的距离不相等,故D项错误。
答案 AC
6.A、B两个物体质量之比是1∶2,体积之比是4∶1,同时从同一高度由静止落下(空气阻力忽略不计),则下落加速度之比和下落时间之比为( )
A.1∶1 1∶1 B.1∶1 1∶2
C.1∶2 1∶4 D.1∶2 1∶8
解析 两物体的下落都是自由落体运动,下落的加速度大小相同,所以同样高度下落时间也相同,A项正确。
答案 A
7.一物体从高h处做自由落体运动,经时间t到达地面,落地速度为v,那么当物体下落时间为时,物体的速度和距地面的高度分别是( )
A., B.,
C., D.,
解析 由v=gt可知当物体下落时间为时,物体的速度为,由h=gt2,可知当物体下落时间为时,下落距离为,则距地面的高度为,C项正确。
答案 C
8.一个做自由落体运动的物体,下列有关下落速度v随时间t变化的图像中正确的是( )
解析 自由落体运动的速度v=gt,g是常数,故下落速度v与时间t成正比,D项正确。
答案 D
9.钢球A、B从同一高塔下落,当A自塔顶自由下落时,B自塔顶下方6 m处自由下落,两钢球同时到达地面,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则塔高为( )
A.24 m B.16 m
C.12 m D.8 m
解析 设钢球A下落h1=2 m的时间为t1,塔高为h,钢球B的运动时间为t2,由h1=gt,得t1= s,由h-6 m=,又h=g(t1+t2)2,代入数据解得h=8 m,D项正确。
答案 D
10.一条悬链长7.2 m,从悬点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,则整条悬链通过悬点正下方20 m处的一点所需的时间是(g取10 m/s2)( )
A.0.3 s B.0.4 s
C.0.7 s D.1.2 s
解析 设链条的