内容正文:
第四节 自由落体运动
课时作业
学考基础练
1.(2021·广东江门测试)甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度同时自由下落,则下列说法正确的是( C )
A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大
C.甲与乙同时着地 D.甲的着地速度大
解析:两物体均做自由落体运动,则加速度均为g,因下落的高度相同,则落地时间相同,即同时落地;根据=2gh可知落地的速度相同.
2.(多选)下列关于自由落体运动及重力加速度的说法,正确的是( BC )
A.竖直向下的运动一定是自由落体运动
B.熟透的苹果从树枝由静止下落的运动可被视为自由落体运动
C.同一地点,轻重物体的g值一样大
D.g值在赤道处大于在北极处
解析:物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用,A错误;熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力作用,但该阻力远小于它的重力,可以忽略该阻力,故可将该过程视为自由落体运动,B正确;同一地点,重力加速度g值都相同,与质量无关,C正确;g值在赤道处小于北极处,D错误.
3.(2021·广东茂名测试)(多选)一个做自由落体运动的物体,下落过程中其速度v、加速度a、位移s以及时间t之间的变化关系图像如图所示,其中正确的是( CD )
解析:由自由落体位移公式s=gt2可知,物体的位移与时间的平方成正比,故A错误,D正确;由自由落体速度公式vt=gt可知,物体的速度与时间成正比,故B错误;自由落体的物体的加速度恒为重力加速度g,故C正确.
4.无风秋日,晚霞满天,一片梧桐叶从高为5 m的枝头自静止飘落至地面,所用时间可能是(g取10 m/s2)( D )
A.0.1 s B.0.5 s C.1 s D.3 s
解析:根据s=gt2,解得t=1 s,从高为5 m的枝头落下的树叶由于受到空气阻力作用,其运动不是自由落体运动,时间大于自由落体运动的时间;故梧桐叶落地时间一定大于1 s.
5.如图是某研究者在地面上拍摄的小球做自由落体运动的频闪照片.假设在月球上使用相同的设备,并保持频闪光源闪光的时间间隔不变,拍摄小球在月球表面做自由落体运动的频闪照片,可能是图中的( C )
解析:由s=gt2知g越小,相同的频闪时间内s越小,C正确.
6.唐代诗人李白的“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景.如果三尺为1 m,则水落到地面的速度约为(设初速度为零,忽略空气阻力)( B )
A.100 m/s B.140 m/s
C.200 m/s D.300 m/s
解析:水下落高度s=1 000 m,由=2gs得 vt≈140 m/s.
7.如图所示为甲同学制作的反应时间测量尺,用来测量其他同学的反应时间,乙同学先把手放在直尺0 cm的位置做捏住直尺的准备,但手不能碰直尺,看到甲同学放开直尺时,乙同学立即捏住下落的直尺,已知乙同学捏住 10 cm 的位置,反应时间为0.14 s,若丙同学进行同样的实验,捏住了20 cm的位置,则丙同学的反应时间为( C )
A.0.28 s B.0.24 s
C.0.20 s D.0.16 s
解析:设直尺下落的加速度为a,由h=at2得,a== m/s2≈
10.2 m/s2,丙同学的反应时间t1== s≈0.20 s,C正确.
选考提升练
8.做自由落体运动的甲、乙两物体所受的重力之比为2∶1,下落高度之比为1∶2,则( C )
A.下落过程中的加速度之比为2∶1
B.下落时间之比为1∶2
C.落地速度之比为1∶
D.若甲、乙同时下落,在甲落地前,两者间的距离越来越近
解析:自由落体运动的加速度相等,A错误;
由h=gt2得t1∶t2=1∶,B错误;
再由v=gt得v1∶v2=1∶,C正确;
若两者同时下落,在相等的时间内下落的位移相等,故两者间的距离保持不变,D错误.
9.(2021·广东中山测试)如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中0,1,2,3,4,5…所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.根据图中的信息,下列判断正确的是( D )
A.小球下落的加速度为
B.位置“0”是小球释放的初始位置
C.小球在位置“2”的速度为
D.小球落至位置“3”经历的时间为
解析:由图可以知道每两个相邻的点之间的距离差是一样的,即做匀加速直线运动,由Δs=aT2,可知a==,A错误;由于时间间隔相同,所以位置“2”瞬时速度的大小等于1,3之间的平均速度的大小,所以v2=,根据vt=v0+at可知位置“0”的速度大小是v0=v2-a·2T=-·
2T=,位置“0”不是小球的初始位置,B,C错误;位置“3”的瞬时速度的大小等于2,4之间的平均速度的大小,所以v3=,t3==,选项D正确.
10.(多选)有一串珠子,穿在一根长1.