第2章 第5节 自由落体运动-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，鲁科版）

第5节　自由落体运动 基础巩固 1.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合。如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是(　A　) A.其中的甲图是实验现象,丁图是经过合理外推得到的结论 B.该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动的设计思想是为了比较容易测量位移 C.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显 D.在该实验中,如果用质量更大的小球做实验,可使实验现象更明显 解析:题图中的甲图、乙图、丙图是实验现象,丁图是经过合理外推得到的结论,A正确;该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动的设计思想是为了“减弱”重力的作用,放大时间,使时间比较容易测量,B错误;丁图是对实验的合理外推,此时小球只受重力,并没有“放大”重力的作用,C错误;在该实验中,实验现象与质量无关,D错误。 2.17世纪初期,伽利略通过对自由落体运动的研究,开创了逻辑推理、数学推理与科学实验相结合的物理学方法,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法。关于自由落体运动,下列说法错误的是(　A　) A.在同一地点,不同轻重的物体自由落体的加速度大小不同 B.自由落体是初速度为零、加速度等于重力加速度的匀变速直线运动 C.自由落体运动中,物体的位移与时间的二次方的比值等于重力加速度的二分之一 D.任何相等时间的速度变化量大小相等、方向相同 解析:自由落体运动是初速度为零、加速度等于重力加速度的匀变速直线运动。在同一地点,不同轻重的物体自由落体的加速度大小相同,故B说法正确,A说法错误;根据题意,由公式h=gt2可得=g,即自由落体运动中,物体的位移与时间的二次方的比值等于重力加速度的二分之一,故C说法正确;根据题意,由公式v=gt可得Δv=gΔt,可知任何相等时间的速度变化量大小相等、方向相同,故D说法正确。 3.(多选)如图中可以表示物体做自由落体运动的是(　BC　) 解析:自由落体运动的速度公式为v=gt,可知t=0时v=0,且v与t成正比,故A错误,B正确;自由落体运动的加速度恒为g,故C正确;由自由落体运动的位移公式h=gt2可知,h与t2成正比关系,故D错误。 4.如图所示,某学习小组利用直尺估测反应时间。甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直,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,根据乙手指所在位置计算反应时间,为简化计算,某同学将直尺刻度进行了改进,先把直尺零刻度线朝向下,以相等时间间隔在直尺的反面标记相对应的反应时间(单位为s)刻度线,制作成了“反应时间测量尺”。下列四幅图中反应时间刻度线标度正确的是(　C　) 解析:由题可知,手的位置开始放在0刻度处,所以0刻度要在下边,物体做自由落体运动的位移h=gt2,位移与时间的平方成正比,所以随着时间增加,在相同的时间间隔内,刻度尺上的间距增大。故选C。 5.四个小球在离地面不同高度同时由静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面。下列各图中,能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是(　C　) 解析:依题意可设第1个小球经时间t落地,则第2个小球经时间2t落地,第3个小球经时间3t落地,第4个小球经时间4t落地。又因为四个小球做的都是初速度为零的匀加速运动,因此它们下落的高度之比为1∶4∶9∶16,所以选项C正确。 6.(多选)从某一高度相隔1 s 释放两个相同的小球甲和乙,不计空气阻力,则在空中下落过程中,下列说法正确的是(　BC　) A.甲、乙两球速度之差越来越大 B.甲、乙两球速度之差不变 C.甲、乙两球距离越来越大 D.甲、乙两球距离保持不变 解析:由自由落体的速度公式v=gt可知,两球的速度差为Δv= g(t+1)-gt=g,即速度差恒为定值,故A错误,B正确;由自由落体的位移公式h=gt2可知,两球的位移差Δs=g(t+1)2-gt2=gt+,故两球的位移差越来越大,故C正确,D错误。 7.一名航天员在某星球上做自由落体运动实验,让一个质量为1 kg的小球从一定高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则(　D　) A.小球在第2 s末的速度大小为20 m/s B.小球在第5 s内的平均速度大小是3 m/s C.该星球上的重力加速度大小为5 m/s2 D.小球在5 s内的位移大小是50 m 解析:由匀变速直线运动的位移公式知s=gt2,第5 s内的位移Δs= s5-s4=g-g=18 m,解得重力加速度为g=4 m/s2,小球在2 s末的速度为v2=gt2=8 m/s,5 s内的位移大小为s5=g=50 m,故A、C错误,D正确;小球在第5 s内的平均速度为==18 m/s,故B错误。 8.小球从靠近竖直砖墙的某个位置(可能不是图中1的位置)由静止