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课时跟踪检测(九) 自由落体运动
A级——学考达标
1.下列关于自由落体运动的说法正确的是( )
A.自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动
B.从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动
C.在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动
D.只在重力作用下的运动必定是自由落体运动
解析:选A 自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,故A正确;从竖直上升的热气球吊篮中掉下来的物体具有向上的初速度,所以不是自由落体运动,故B错误;在空气中下落的雪花受到的空气阻力不能忽略不计,不是自由落体运动,故C错误;只在重力作用下但初速度不为零的运动不是自由落体运动,故D错误。
2.(多选)如图所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的自由落体运动的图像,下列说法正确的是( )
A.甲是a-t图像 B.乙是v-t图像
C.丙是v-t图像 D.丁是a-t图像
解析:选BD 若甲是a-t图像,则加速度减小,说明物体不做匀变速直线运动,故A错误;若乙是v-t图像,其斜率等于加速度,可知物体做匀加速直线运动,故B正确;若丙是v-t图像,其斜率等于加速度,可知物体做非匀变速直线运动,故C错误;若丁是a-t图像,加速度不变,说明物体做匀变速直线运动,故D正确。
3.伽利略为证实小球在斜面上做的是从静止开始的、速度随时间均匀增加的运动,在著名的“斜面实验”中测量了小球运动的( )
A.速度和时间 B.位移和速度
C.位移和时间 D.加速度和时间
解析:选C 伽利略通过实验测定出小球沿斜面下滑的位移和时间,从而得出了位移与时间的平方成正比,从而得出小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动,即证实了小球在斜面上做的是从静止开始的、速度随时间均匀增加的运动。故选C。
4.野外探险常用“落石法”估测竖直山洞的深度,其原理是h=gt2,下列判断正确的是( )
A.石块质量越小,山洞越深
B.石块质量越大,山洞越深
C.石块下落的时间越长,山洞越深
D.石块下落的时间越短,山洞越深
解析:选C 由原理h=gt2可知,山洞的深度h与石块的质量m无关,故A、B错误;由原理h=gt2可知,石块下落的时间t越长,山洞深度h越深,石块下落的时间t越短,山洞深度h越浅,故C正确,D错误。
5.(2023·厦门高一检测)如图所示,一物理研究小组正在测量桥面某处到水面的高度。一同学将两个相同的铁球1、2用长为L=4 m的细线连接。用手抓住球2使其与桥面等高,让球1悬挂在正下方,然后由静止释放,测得两球落到水面的时间差Δt=0.2 s,g取10 m/s2,则桥面该处到水面的高度约为( )
A.18 m B.20 m
C.22 m D.24 m
解析:选C 设桥面高度为h,球1、球2落到水面的时间分别为t1、t2,则h=gt22,h-L=gt12,又t2-t1=Δt,联立解得h≈22 m,故选C。
6.如图所示,小华用频闪照片研究自由落体运动,发现墙上有一道2 m的划痕,该划痕在底片上测量的长度为1 cm,让小球靠墙做自由落体运动,1 s末正好闪光给小球拍照,此时小球的位置距离下落点在底片上的长度为(g取10 m/s2)( )
A.2 cm B.1.5 cm
C.1 cm D.2.5 cm
解析:选D 小球1 s内下落的高度h=gt2=5 m,由题意可知,实际与照片比例关系为2∶0.01=200∶1,所以底片上的长为5× m=0.025 m=2.5 cm,故D正确。
7.(多选)一个又大又红的李子从树上落了下来,关于李子的下落可看作是自由落体运动,经测量,李子的下落时间为0.8 s,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.李子是从3.2 m的高处开始下落的
B.李子是从4.0 m的高处开始下落的
C.李子落地时的速度大小是8 m/s
D.李子落地时的速度大小是4 m/s
解析:选AC 李子从树上落下来做自由落体运动,根据位移时间关系h=gt2=×10×0.82 m=3.2 m,故A正确,B错误;根据速度时间关系,可知李子落地时的速度大小为v=gt=10×0.8 m/s=8 m/s,故C正确,D错误。
8.(2023·漳州高一检测)小华从楼顶由静止释放小球A,1 s后在相同地点静止释放B球,已知A球质量大于B球质量,忽略空气阻力,当两球运动到落地前的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球A第1秒内的位移大于小球B第1秒内的位移
B.两球的速度都越来越大,但是两球的速度差不变
C.两球的位移都越来越大,但是两球间的距离不变
D.小球A的加速度大于小球B的加速度
解析:选B A、B两球均做自由落体运动,根据h=gt2,代入数据可得小球A和小球B第1秒内的位移均为h=g,故A错误;设B球运动的时间为t,则A球运动时间为