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课时作业(9) 自由落体运动
[对应学生用书P167]
1.(多选)关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动
D.当空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时,物体自由下落可视为自由落体运动
BCD [自由落体运动是初速度为零、加速度大小为g且方向竖直向下的匀加速直线运动,故A错误,B、C正确;自由落体运动是一种理想状态下的物理模型,当空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时,物体的自由下落可看成自由落体运动,故D正确。]
2.如图所示,拿一个长约1.5 m的玻璃筒,一端封闭,另一端有抽气开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里。把玻璃筒倒过来,观察它们下落的情况。然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒过来,再次观察它们下落的情况。下列说法正确的是( )
A.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快
B.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动
C.玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快
D.玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快
C [抽出空气之后,小羽毛和金属片下落时仅受重力作用,加速度一样大,所以下落一样快,C正确。]
3.在一次放风筝的过程中,悬停在45 m高处的风筝由于风筝线的突然断裂而下落(如图所示)。风筝从开始下落到着地经历的时间可能是( )
A.1 s B.2 s
C.3 s D.9 s
D [根据h=gt2得,t== s=3 s,而风筝的运动时间远大于自由落体运动的时间,所以风筝下落的时间可能为9 s。]
4.物体从某一高度自由下落,第1 s内就通过了全程的一半,那么物体从此处继续下落至地面所需的时间为( )
A.1 s B.1.5 s
C. s D.(-1) s
D [初速度为零的匀变速直线运动,经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(-1)∶(-)∶…,所以物体下落后半程的时间为(-1) s。]
5.伽利略为了研究自由落体运动的规律,将自由落体实验转化为著名的理想斜面实验(如图所示),当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量( )
A.小球运动的速度 B.小球运动的路程
C.小球运动的时间 D.小球运动的加速度
C [自由落体运动下落时间很短,为了减小重力作用的影响,采用斜面实验,其实就是为了使物体下落时间变长,减小实验误差。]
6.一小石块从空中a点自由落下,先后经过b点和c点,不计空气阻力。已知它经过b点时的速度为v,经过c点时的速度为3v,则ab段与ac段的位移之比为( )
A.1∶3 B.1∶5
C.1∶8 D.1∶9
D [物体做自由落体运动,2ghab=v2,2ghac=(3v)2,解得=。]
7.如图所示,A、B两个小球用长为L=1 m 的细线连接,用手拿着A球,B球竖直悬挂,且A、B两球均静止。现由静止释放A球,测得两球落地的时间差为0.2 s,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则A球释放时离地面的高度为( )
A.1.25 m B.1.80 m
C.3.60 m D.6.25 m
B [设释放时A球离地面的高度为h,则- =Δt,代入数据求得h=1.80 m,故B正确。]
8.为研究自由落体运动,实验者从某砖墙前由静止释放一个石子,让其自由落下,拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0 cm,这个照相机的曝光时间为2.4×10-2 s,则拍摄到的石子位置A距石子下落的起始位置的距离约为(g取10 m/s2)( )
A.1.25 m B.3.5 m
C.5.0 m D.6.5 m
A [根据题意,由于照相机曝光时间极短,为t=2.4×10-2s,平均速度与瞬时速度近似相等,即曝光瞬间石子的瞬时速度为v=== m/s=5 m/s,由自由落体运动规律可得,石子下落的高度约为x==1.25 m。]
9.同学们利用下图所示的方法估测反应时间。
(1)首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏住直尺,若捏住位置的刻度读数为x,则乙同学的反应时间为_________(重力加速度为g)。
(2)基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为0~0.4 s,则所用直尺的长度至少为_______cm(g取10 m/s2);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每段时间间隔在直尺上对应的长度是________(选填“相等”