内容正文:
第二章 匀变速直线运动的研究
2.4自由落体运动
比较苹果的下落和树叶的下落有什么不同
谁受到的空气阻力相对重力较小,物体如果都不受空气阻力,下落快慢一样吗?
提示:苹果 下落一样快
一、自由落体运动
1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.
2.物体的下落可看作自由落体运动的条件:空气阻力的作用比较小,可以忽略.
二、自由落体加速度
1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示.
2.方向:竖直向下.
3.大小
(1)在地球表面,g值随纬度的增大而逐渐增大.
(2)一般取值:g=9.8 m/s2或g=10 m/s2.
三、自由落体运动的规律
1.自由落体运动的性质:自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动.
2.匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.
3.自由落体运动的速度、位移与时间的关系式:v=gt,x=gt2.
例题1. 关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.质量大的物体自由下落时的加速度大
B.雨滴下落的过程是自由落体运动
C.从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动
D.从二楼阳台由静止释放的石块,可近似看作自由落体运动
对点训练1. 一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它在第 1s 内的位移恰为它最后 1s 位移的三分之一(g取10m/s2)。则它开始下落时距地面的高度为( )
A.31.25m B.11.25m C.20m D.15m
例题2. 如图所示是用频闪周期为的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是( )
A.苹果下落的加速度大小为
B.羽毛下落到C点的速度大小为
C.一定满足关系
D.一段时间后苹果会在羽毛下方
对点训练2. 伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是( )
A.图甲的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因
B.图甲中的实验可以在实验室中真实呈现
C.图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间的测量更容易
D.图乙中逐渐改变斜面的倾角,通过实验得出自由落体运动是匀变速运动
一、自由落体运动
1.自由落体运动的理解
(1)条件:①初速度为零;②只受重力.
(2)运动性质:初速度v0=0、加速度a=g的匀加速直线运动.
(3)v-t图像是一条过原点的倾斜直线(如图2所示),斜率k=g.
图2
2.自由落体加速度(重力加速度)的理解
(1)方向:竖直向下.
(2)大小:
①在同一地点,重力加速度都相同,与物体的质量、大小等因素均无关.
②与在地球上的纬度有关
a.在地球表面上,重力加速度随纬度的增加而增大.
b.赤道处重力加速度最小,两极处重力加速度最大,但差别不大.
③一般计算中g取9.8 m/s2,粗略计算中g取10 m/s2.
二、自由落体运动的规律
1.自由落体运动的基本公式
匀变速直线运动规律自由落体运动规律
2.匀变速直线运动的一切推论公式,如速度位移公式、平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式,都适用于自由落体运动.
例题3. 如图所示,是一个苹果落水过程的频闪照片.若不考虑空气的阻力,苹果在空中做的是匀加速直线运动,对苹果的落水过程,其运动图像下图中哪个是正确的( )
A. B.
C. D.
对点训练3. (多选)关于自由落体运动,下列说法错误的是( )
A.物体竖直向下的匀加速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,物体的下落可视为自由落体运动
例题4. (多选)一个做自由落体运动的物体,其落地速度为20m/s,重力加速度g取10m/s2,则下列描述正确的是( )
A.下落的时间为2s B.下落时距地面的高度为25m
C.下落过程中的平均速度为5m/s D.最后1s的位移为15m
对点训练4. (多选)一个物体做自由落体运动,重力加速度g取,该物体( )
A.第末的速度大小为 B.前内的平均速度大小为
C.在第内下落的距离为 D.在前内下落的距离为
二、自由落体运动的实验探究
1.实验器材
打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺.
2.探究过程
(1)按如图3所示将打点计时器竖直固定在铁架台上,连接好电路.
图3
(2)使纸带穿过两个限位孔,下端用夹子夹住连到重物上,让重物靠近打点计时器.
(3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态,启动打点计时器,放开纸带让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,重物落地后立刻关闭电源.
(4)改变重物的质量,重复几次上面的实验,选取一条点迹清晰的纸带进行处理.
3.数据处理
(1)用刻度尺测量打点计时器在纸带上打出的点之间的距离.
(2)用vn=求出各点的速度,作v-t图像,图像应为一条过原点的倾斜直线.
(3)根据v-t图像的斜率求加速度或根据Δx=aT2计算加速度.
4.实验结论
自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8 m/s2,与物体的质量无关)的匀加速直线运动.
例题5. 某同学用如图1所示的装置测定重力加速度(交流电频率赫兹)
(1)打出的纸带如图所示,实验时纸带的 端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
(2)纸带上取连续的至点为计数点,由纸带上所给的数据可计算出实验时的加速度为 (结果保留三位有效数字)
(3)当地的重力加速度数值为,请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因
对点训练6. 某课外兴趣小组设计了如图所示实验装置测当地的重力加速度。
(1)实验前用游标卡尺测出金属板的长度,如图乙所示,则金属板的长度L= cm;
(2)用铁夹夹着金属板,调节光电门的高度,使金属板下端离光电门的距离也为L,松开铁夹,测得金属板通过光电门的时间为t,则从释放金属板到金属板的下端开始挡光所用的时间 (用t表示),当地的重力加速度 (用t和L表示);
(3)要减小实验误差,应选用长度较 (填“长”或“短”)的金属板。
一、单选题
1.下列关于自由落体运动的说法,正确的是( )
A.初速度为零的竖直向下的运动就是自由落体运动
B.物体由静止开始,受到重力作用的运动就是自由落体运动
C.在月球上做铁球与羽毛自由下落的实验,两者下落一样快
2.如图所示,一个两端封闭的玻璃管,把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中,玻璃管竖直放置,让铁片和羽毛从玻璃管上方同一位置同时开始下落,观察它们下落的情况,下列说法正确的是( )
A.羽毛的加速度在增大
B.下落过程羽毛机械能守恒
C.铁片的重力势能不断在增大
D.羽毛与铁片之间的距离在增大
3.关于自由落体运动和重力加速度,下列说法正确的是( )
A.重力加速度g是标量,只有大小,没有方向,通常g取9.8 m/s2
B.在地面上的不同地方,g的数值相同
C.地球上的同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度都相同
D.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
4.普通客机起飞的速度最低约为,客机在跑道上做匀加速直线运动的加速度大小约为重力加速度大小的,则客机在跑道上的起飞距离最低约为( )
A.200m B.400m
C.600m D.800m
5.下列各图象中,能够描述自由落体运动的是( )
A. B.
C. D.
6.一物体做自由落体运动,其正中间2s下落的高度是40m,g取10m/s2,则该物体做自由落体运动的时间是( )
A.3s B.4s C.5s D.6s
7.无人机广泛应用于生产生活的各个领域。某架无人机执行任务时,悬停在距离地面80m的高空,并由静止释放物资。不计空气阻力,g取10m/s²,下列判断正确的是( )
A.物资在空中的运动时间为8s
B.物资下落第3s内的平均速度为15m/s
C.物资下落40m时的速度大小为20m/s
D.物资落地前最后1s内下落的高度为35m
8.某物体做自由落体运动,g取10m/s2,则( )
A.第2s内的平均速度为10m/s
B.第3s内的位移为45m
C.后一秒内的位移总比前一秒内的位移多10m
D.后一秒内的平均速度总比前一秒内的平均速度大5m/s
二、多选题
9.甲、乙两物体所在的位置离水平地面的高度之比为4:9,各自做自由落体运动,则甲、乙( )
A.落地时的速度大小之比为2:3
B.落地时的速度大小之比为4:9
C.下落的时间之比为4:9
D.下落的时间之比为2:3
10.不计空气阻力,同时将一重一轻两石块从距离地面100m处由静止开始自由下落,它们在空中下落过程中描述正确的是( )
A.重的石块落得快,轻的石块落得慢
B.在任意相等时间内速度变化量相同
C.在任一时刻具有相同的加速度和速度
D.在第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1︰4︰9
11.苹果树是落叶乔木,自然生长时树干可高至15m。某棵自然生长的苹果树上有颗苹果(视为质点),从离水平地面高11.25m处自由下落,不计空气阻力及树枝、树叶对苹果下落的影响,取重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A.苹果在空中的运动时间为1.5s
B.苹果落到水平地面的速度大小为10m/s
C.苹果在落地前1s内运动的距离为10m
D.苹果在空中运动时,相同时间内的速度变化量越来越大
12.高空坠物被称为“悬在城市上空的痛”,是一种极容易伤人的不文明行为,若有一个物体从一幢居民楼的25楼阳台上从静止落下,可以估算( )
A.该物体大约经过落到地面
B.该物体大约经过落到地面
C.该物体落到地面前瞬间的速度约为
D.该物体落到地面前瞬间的速度约为
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第二章 匀变速直线运动的研究
2.4自由落体运动
比较苹果的下落和树叶的下落有什么不同
谁受到的空气阻力相对重力较小,物体如果都不受空气阻力,下落快慢一样吗?
提示:苹果 下落一样快
一、自由落体运动
1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.
2.物体的下落可看作自由落体运动的条件:空气阻力的作用比较小,可以忽略.
二、自由落体加速度
1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示.
2.方向:竖直向下.
3.大小
(1)在地球表面,g值随纬度的增大而逐渐增大.
(2)一般取值:g=9.8 m/s2或g=10 m/s2.
三、自由落体运动的规律
1.自由落体运动的性质:自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动.
2.匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动.
3.自由落体运动的速度、位移与时间的关系式:v=gt,x=gt2.
例题1. 关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.质量大的物体自由下落时的加速度大
B.雨滴下落的过程是自由落体运动
C.从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动
D.从二楼阳台由静止释放的石块,可近似看作自由落体运动
【答案】D
【物块】A.自由下落的物体的加速度相同,都是重力加速度g,A错误;
B.雨滴下落过程中的空气阻力不能忽略,B错误;
C.从水平飞行着的飞机上释放的物体不是从静止开始下落即初速度不为零,C错误;
D.从二楼阳台由静止释放的石块,重力远大于阻力,可近似看作自由落体运动,D正确。
故选D。
对点训练1. 一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它在第 1s 内的位移恰为它最后 1s 位移的三分之一(g取10m/s2)。则它开始下落时距地面的高度为( )
A.31.25m B.11.25m C.20m D.15m
【答案】C
【物块】设物体下落的时间为t,则
解得
t=2s
它开始下落时距地面的高度为
故选C。
例题2. 如图所示是用频闪周期为的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是( )
A.苹果下落的加速度大小为
B.羽毛下落到C点的速度大小为
C.一定满足关系
D.一段时间后苹果会在羽毛下方
【答案】B
【物块】A.根据题意,由逐差法有
解得
故A错误;
B.根据题意,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,可得羽毛下落到C点的速度大小为
故B正确;
C.羽毛与苹果在真空中做自由落体运动,A点并不一定是下落点,故A点速度不一定等于零,则羽毛与苹果的位移不一定满足关系
故C错误;
D.真空中苹果和羽毛只受重力,同时释放,做自由落体运动的下落快慢相同,故D错误。
故选B。
对点训练2. 伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图甲、图乙分别展示了这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是( )
A.图甲的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出力是维持物体运动的原因
B.图甲中的实验可以在实验室中真实呈现
C.图乙中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间的测量更容易
D.图乙中逐渐改变斜面的倾角,通过实验得出自由落体运动是匀变速运动
【答案】C
【物块】A.题图甲的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持,故A错误;
B.完全没有摩擦阻力的斜面实际上是不存在的,因此该实验不可能在实验室真实呈现,故B错误;
C.伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比,由于当时用滴水法计算,无法记录自由落体的较短时间,因此伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长得多,所以时间的测量更容易,故C正确;
D.伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上进行了合理外推得出自由落体运动是匀变速运动的结论,故D错误。
故选C。
一、自由落体运动
1.自由落体运动的理解
(1)条件:①初速度为零;②只受重力.
(2)运动性质:初速度v0=0、加速度a=g的匀加速直线运动.
(3)v-t图像是一条过原点的倾斜直线(如图2所示),斜率k=g.
图2
2.自由落体加速度(重力加速度)的理解
(1)方向:竖直向下.
(2)大小:
①在同一地点,重力加速度都相同,与物体的质量、大小等因素均无关.
②与在地球上的纬度有关
a.在地球表面上,重力加速度随纬度的增加而增大.
b.赤道处重力加速度最小,两极处重力加速度最大,但差别不大.
③一般计算中g取9.8 m/s2,粗略计算中g取10 m/s2.
二、自由落体运动的规律
1.自由落体运动的基本公式
匀变速直线运动规律自由落体运动规律
2.匀变速直线运动的一切推论公式,如速度位移公式、平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式,都适用于自由落体运动.
例题3. 如图所示,是一个苹果落水过程的频闪照片.若不考虑空气的阻力,苹果在空中做的是匀加速直线运动,对苹果的落水过程,其运动图像下图中哪个是正确的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【物块】苹果在空中做的是匀加速直线运动,则根据
可知x-t图像应该是曲线;根据
v=gt
可知v-t图像是过原点的直线。
故选D。
对点训练3. (多选)关于自由落体运动,下列说法错误的是( )
A.物体竖直向下的匀加速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,物体的下落可视为自由落体运动
【答案】AD
【物块】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,物体做自由落体运动时仅受重力作用,当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时,物体由静止开始的下落可视为自由落体运动。BC正确,AD错误。
本题选错误的,故选AD。
例题4. (多选)一个做自由落体运动的物体,其落地速度为20m/s,重力加速度g取10m/s2,则下列描述正确的是( )
A.下落的时间为2s B.下落时距地面的高度为25m
C.下落过程中的平均速度为5m/s D.最后1s的位移为15m
【答案】AD
【物块】A.根据自由落体运动的速度与时间的关系
得
B.根据自由落体运动得高度与时间的关系可知下落的高度为
故B错误;
C.下落过程的平均速度为
故C错误;
D.最后1s的位移为
故D正确。
故选AD。
对点训练4. (多选)一个物体做自由落体运动,重力加速度g取,该物体( )
A.第末的速度大小为 B.前内的平均速度大小为
C.在第内下落的距离为 D.在前内下落的距离为
【答案】BC
【物块】A.第末的速度大小为
故A错误;
B.前内的平均速度大小为
故B正确;
C.在第内下落的距离为
故C正确;
D.在前内下落的距离为
故D错误。
故选BC。
二、自由落体运动的实验探究
1.实验器材
打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺.
2.探究过程
(1)按如图3所示将打点计时器竖直固定在铁架台上,连接好电路.
图3
(2)使纸带穿过两个限位孔,下端用夹子夹住连到重物上,让重物靠近打点计时器.
(3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态,启动打点计时器,放开纸带让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,重物落地后立刻关闭电源.
(4)改变重物的质量,重复几次上面的实验,选取一条点迹清晰的纸带进行处理.
3.数据处理
(1)用刻度尺测量打点计时器在纸带上打出的点之间的距离.
(2)用vn=求出各点的速度,作v-t图像,图像应为一条过原点的倾斜直线.
(3)根据v-t图像的斜率求加速度或根据Δx=aT2计算加速度.
4.实验结论
自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8 m/s2,与物体的质量无关)的匀加速直线运动.
例题5. 某同学用如图1所示的装置测定重力加速度(交流电频率赫兹)
(1)打出的纸带如图所示,实验时纸带的 端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
(2)纸带上取连续的至点为计数点,由纸带上所给的数据可计算出实验时的加速度为 (结果保留三位有效数字)
(3)当地的重力加速度数值为,请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因
【答案】 乙; 9.40; 纸带与打点计时器之间有摩擦
【物块】(1)[1]物体做加速运动,计数点之间的距离越来越大,因此纸带的乙端与打点计时器相连;
(2)[2]根据匀变速直线运动的推论公式有
解得
(3)[3]由于实验过程中重物受到空气阻力和限位孔与纸带间的摩擦阻力等作用,所求加速度的值偏小,还有纸带上的数据读数有误差也会对实验结果造成影响。
对点训练6. 某课外兴趣小组设计了如图所示实验装置测当地的重力加速度。
(1)实验前用游标卡尺测出金属板的长度,如图乙所示,则金属板的长度L= cm;
(2)用铁夹夹着金属板,调节光电门的高度,使金属板下端离光电门的距离也为L,松开铁夹,测得金属板通过光电门的时间为t,则从释放金属板到金属板的下端开始挡光所用的时间 (用t表示),当地的重力加速度 (用t和L表示);
(3)要减小实验误差,应选用长度较 (填“长”或“短”)的金属板。
【答案】 21.285 长
【物块】(1)[1]金属板的长度为
(2)[2][3]由初速度为零的匀加速直线运动推论可知
得
根据运动学公式
解得
(3)[4]要减小实验误差,应选用长度较长的金属板,以减小时间测量的误差。
一、单选题
1.下列关于自由落体运动的说法,正确的是( )
A.初速度为零的竖直向下的运动就是自由落体运动
B.物体由静止开始,受到重力作用的运动就是自由落体运动
C.在月球上做铁球与羽毛自由下落的实验,两者下落一样快
【答案】C
【物块】AB.初速度为零且只受重力作用下的运动是自由落体运动,初速度为零的竖直向下的运动可能不只受重力,则不一定就是自由落体运动;物体由静止开始,除受到重力作用外可能还受其他力作用,也不一定就是自由落体运动,选项AB错误;
C.在月球没有空气,则铁球与羽毛只受重力作用,则两者下落一样快,选项C正确。
故选C。
2.如图所示,一个两端封闭的玻璃管,把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中,玻璃管竖直放置,让铁片和羽毛从玻璃管上方同一位置同时开始下落,观察它们下落的情况,下列说法正确的是( )
A.羽毛的加速度在增大
B.下落过程羽毛机械能守恒
C.铁片的重力势能不断在增大
D.羽毛与铁片之间的距离在增大
【答案】D
【物块】A.对于羽毛有
由于阻力的变化情况未知,所以羽毛的加速度如何变化也是未知,故A项错误;
B.由题图可知,羽毛下落过程中受到阻力的作用,所以下落过程羽毛的机械能不守恒,故B项错误;
C.铁片下落过程中,其高度逐渐下降,重力做正功,所以铁片的重力势能在减少,故C项错误;
D.铁片和羽毛在下落过程中,阻力对铁片自身的重力影响较小,因此贴片的加速度大于羽毛的加速度,两者的距离逐渐变大,故D项正确。
故选D。
3.关于自由落体运动和重力加速度,下列说法正确的是( )
A.重力加速度g是标量,只有大小,没有方向,通常g取9.8 m/s2
B.在地面上的不同地方,g的数值相同
C.地球上的同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度都相同
D.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
【答案】C
【物块】A.重力加速度g是矢量,方向竖直向下,在一般计算中g取9.8 m/s2,故A错误;
B.在地面上的不同地点重力加速度的大小一般不同,但相差不大,故B错误;
C.在地球表面同一地点,重力加速度相同,故C正确;
D.自由落体运动的条件是初速度为零,仅受重力作用,故D错误。
故选C。
4.普通客机起飞的速度最低约为,客机在跑道上做匀加速直线运动的加速度大小约为重力加速度大小的,则客机在跑道上的起飞距离最低约为( )
A.200m B.400m
C.600m D.800m
【答案】D
【物块】客机的加速度为
客机从静止开始加速到,则客机加速的距离为
故选D。
5.下列各图象中,能够描述自由落体运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【物块】A.该图表示匀速直线运动,而自由落体运动为匀加速直线运动,故A错误;
B.该图表示物体静止,而自由落体运动为匀加速直线运动,故B错误;
C.该图表示初速度为零的匀加速直线运动,能够描述自由落体运动,故C正确;
D.该图表示匀速运动,不能描述自由落体运动,故D错误;
故选C。
6.一物体做自由落体运动,其正中间2s下落的高度是40m,g取10m/s2,则该物体做自由落体运动的时间是( )
A.3s B.4s C.5s D.6s
【答案】B
【物块】物体做自由落体运动,正中间2s的平均速度为
对于匀变速直线运动,中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度,则正中间2s的中间时刻的瞬时速度为
设物体下落时间为,正中间2s的中间时刻的瞬时速度也是时刻的瞬时速度,则
解得
故选B。
7.无人机广泛应用于生产生活的各个领域。某架无人机执行任务时,悬停在距离地面80m的高空,并由静止释放物资。不计空气阻力,g取10m/s²,下列判断正确的是( )
A.物资在空中的运动时间为8s
B.物资下落第3s内的平均速度为15m/s
C.物资下落40m时的速度大小为20m/s
D.物资落地前最后1s内下落的高度为35m
【答案】D
【物块】A.由自由落体运动
物资在空中的运动时间为
故A错误;
B.物资下落第3s内的位移为
所以物资下落第3s内的平均速度为
故B错误;
C.根据匀变速直线运动公式
物资下落40m时的速度大小为
故C错误;
D.物资落地前最后1s内下落的高度为
故D正确。
故选D。
8.某物体做自由落体运动,g取10m/s2,则( )
A.第2s内的平均速度为10m/s
B.第3s内的位移为45m
C.后一秒内的位移总比前一秒内的位移多10m
D.后一秒内的平均速度总比前一秒内的平均速度大5m/s
【答案】C
【物块】A.物体做自由落体运动,根据位移公式
可得,前内和前内的位移分别为
第的位移为
根据平均速度定义
可得,第内的平均速度为
故A错误;
B.第的位移为
故B错误;
C.根据公式
可得,后一秒内的位移总比前一秒内的位移多
故C正确;
D.因为后一秒内的位移总比前一秒内的位移多10m,则后一秒内的平均速度总比前一秒内的平均速度大10m/s,故D错误。
故选C。
二、多选题
9.甲、乙两物体所在的位置离水平地面的高度之比为4:9,各自做自由落体运动,则甲、乙( )
A.落地时的速度大小之比为2:3
B.落地时的速度大小之比为4:9
C.下落的时间之比为4:9
D.下落的时间之比为2:3
【答案】AD
【物块】AB.根据
可知,落地时的速度大小之比为2:3,选项A正确,B错误;
CD.根据
可知下落的时间之比为2:3,选项D正确,C错误。
故选AD。
10.不计空气阻力,同时将一重一轻两石块从距离地面100m处由静止开始自由下落,它们在空中下落过程中描述正确的是( )
A.重的石块落得快,轻的石块落得慢
B.在任意相等时间内速度变化量相同
C.在任一时刻具有相同的加速度和速度
D.在第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1︰4︰9
【答案】BC
【物块】A.轻重不同的物体下落的快慢相同,具有相同的加速度,故在任一时刻具有相同的速度,故A错误,C正确;
B.轻重不同的物体自由下落的加速度相等,在任意相等时间内速度变化量相同,故B正确;
D.根据知,在第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1︰3︰5,故D错误。
故选BC。
11.苹果树是落叶乔木,自然生长时树干可高至15m。某棵自然生长的苹果树上有颗苹果(视为质点),从离水平地面高11.25m处自由下落,不计空气阻力及树枝、树叶对苹果下落的影响,取重力加速度大小,则下列说法正确的是( )
A.苹果在空中的运动时间为1.5s
B.苹果落到水平地面的速度大小为10m/s
C.苹果在落地前1s内运动的距离为10m
D.苹果在空中运动时,相同时间内的速度变化量越来越大
【答案】AC
【物块】A.苹果做自由落体运动
解得苹果在空中的运动时间为
故A正确;
B.苹果落到水平地面的速度大小为
故B错误;
C.苹果在落地前1s内运动的距离为
故C正确;
D.苹果在空中运动时,相同时间内的速度变化量为
可知相同时间内的速度变化量不变,故D错误。
故选AC。
12.高空坠物被称为“悬在城市上空的痛”,是一种极容易伤人的不文明行为,若有一个物体从一幢居民楼的25楼阳台上从静止落下,可以估算( )
A.该物体大约经过落到地面
B.该物体大约经过落到地面
C.该物体落到地面前瞬间的速度约为
D.该物体落到地面前瞬间的速度约为
【答案】BD
【物块】AB.每层楼高约为3m,根据自由落体运动规律
解得
故A错误,B正确;
CD.根据自由落体运动规律
解得
故C错误,D正确。
故选BD。
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