2.4 自由落体运动 课时训练-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-10-12
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内容正文:
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
B
B
B
A
A
D
D
题号
9
10
11
12
答案
AC
AC
BC
BD
1.A
【详解】A.自由落体运动加速度恒定为,初速度为0,符合初速度为零的匀加速直线运动的特征,故A正确;
B.物体做自由落体运动时受重力作用,故B错误;
C.不考虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动,自由落体运动还需满足初速度为0、仅受重力,故C错误;
D.棉花团由静止下落时,除重力外还受明显的空气阻力作用,不符合自由落体的受力条件,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】忽略空气阻力,罐头盒由静止开始自由落体。设下落高度为,由自由落体位移公式
代入题给数据得
按第1层至地面高度约为零、相邻楼层高度约为估算,若罐头盒来自第层,则
所以
在给定选项中,7层最接近该估算值。
故选B。
3.B
【详解】A.椰子下落过程所用的时间为,A错误;
B.椰子到达地面时的速度为v=gt=20m/s,B正确;
C.椰子下落过程的平均速度为,C错误;
D.因重力加速度与质量无关,则同一高度同时掉落的椰子中,质量较大的椰子与质量较小的椰子同时落到地面,D错误。
故选B。
4.B
【详解】A.根据
解得小球落地速度为,故A错误;
B.根据
解得小球在空中运动的时间为,故B正确;
C.只有当总下落时间不小于3s时,第1s、第2s、第3s内的位移之比才为1:3:5;若较小,小球不到3s已落地,该结论不成立,故C错误;
D.前1s、前2s、前3s内的位移之比为,故D错误。
故选B。
5.A
【详解】设乙下落时间为t,则甲下落时间为。速度,
速度差值,速度差值保持不变
位移,
两者间距
t增大,变大,即距离变大。
故选A。
6.A
【详解】A.甲同学释放直尺后,直尺做自由落体运动,根据
解得
若乙同学夹住在20.0cm刻度处,则直尺下落距离为
联立解得,故A正确;
B.根据可知,反应时间只由直尺下落高度h决定,h是夹住刻度与初始对准刻度的差值,与初始对准刻度本身无关,故B错误;
C.根据可知,与h不是线性关系,故刻度换算成时间后数值分布不均匀,故C错误;
D.若释放时有向下初速度,相同反应时间内直尺下落距离更大,实验中我们用下落距离反推时间,测得下落高度偏大,算出的反应时间偏大,故D错误。
故选A。
7.D
【详解】如果树叶可近似认为做自由落体运动,则这片树叶下落所用时间为
得
但实际生活中树叶下落还要受到空气阻力的作用,实际下落的加速度小于自由落体加速度,所以树叶实际下落时间应该大于1s。
故选D。
8.D
【详解】按图中标注,小球距地面高度为,小球距地面高度为。释放后两球均做自由落体运动,轻绳不影响两球下落;小球落地后,轻绳松弛,小球继续自由下落。根据自由落体运动规律有,
解得两球落地时间差为
由此可知,不变时,增大,减小;不变时,增大,增大。
A.增大使减小,增大使增大,两种影响相反,不一定增大,故A错误;
B.增大、不变时,时间差表达式的分母增大、分子不变,减小,故B错误;
C.增大、减小时,两种变化均使减小,因此一定减小,故C错误;
D.设时间差保持为,则
整理得
当保持不变时,减小,所对应的也减小,因此、同时减小时,可能不变,故D正确。
故选D。
9.AC
【详解】A.根据逐差法可得小球在下落过程中的加速度为,故A正确;
B.小球经过位置2时的瞬时速度大小为,故B错误;
C.小球经过位置4时的瞬时速度大小为,故C正确;
D.小球从位置2运动到位置4过程中的平均速度大小,故D错误。
故选AC。
10.AC
【详解】由题意,第2、3、4、5个垫圈到盘面的高度依次为、、、,即为的、、、倍。
由
得
故各垫圈落到盘上的时间之比为,相邻两次落到盘上的时间间隔相等;又,故依次落到盘上的速率之比为。
AB.各垫圈落到盘上的声音时间间隔相等,故A正确,B错误;
C.依次落到盘上的速率之比为,故C正确;
D.依次落到盘上的时间之比为,故D错误。
故选AC。
11.BC
【详解】B.根据题意,设行星表面的重力加速度为g,前5s内重物的位移为75m,由自由落体运动公式,有
解得,故B正确;
A.设物体下落的时间为t,根据位移-时间公式,有
解得t=8s,故A错误;
C.根据题意,由逐差法有
其中,可得任意相邻2s内的位移之差为,故C正确;
D.根据题意可知,全程下落的高度为
则重物全程的平均速度为,故D错误。
故选BC。
12.BD
【详解】A.第1滴水刚落地时,第5滴水恰好离开水龙头管口,可知第1滴水在空中的运动时间为0.4s,由自由落体公式,得水龙头管口离地面的高度为0.8m,故A错误;
B.水滴2刚滴下时,水滴1具有一定的速度,水滴2滴下后二者具有相同的加速度,水滴1相对于水滴2向下做匀速直线运动,二者速度差保持不变,速度差,故B正确;
C.每滴水滴下后在空中运动的时间都相同,故相邻的两滴水落地的时间差不变,都等于水滴下的时间间隔0.1s,故C错误;
D.由可知:水滴1、2之间距离与水滴3、4之间距离差值保持不变,故D正确。
故选BD。
13.(1)
(2)
【详解】(1)由题意可知,曝光时间内石子的位移
在曝光时间内石子的速度为
则在曝光时间内石子的速度为
(2)因极小,所求v可近似为石子在A点的瞬时速度,由
解得
14.(1)
(2)
【详解】(1)小球从点由静止下落至点的竖直位移为,根据自由落体运动规律有
解得
代入数据解得
(2)设小球从点下落至、两点所用的时间分别为、,根据自由落体运动规律分别有,
解得,
小球从到经过的时间为
整理得
代入数据解得
15.(1)
(2),方向竖直向上
(3)
【详解】(1)运动员自由落体的位移大小
由速度—位移公式
解得打开降落伞时的速度大小
(2)打开降落伞后,设减速时加速度为,取向下为正方向。由速度—位移公式
解得
即加速度大小为,方向竖直向上
(3)自由下落时间
减速运动时间
运动员在空中运动的时间
答案第2页(共6页)
答案第1页(共1页)
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2.4 自由落体运动
一、单选题:本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
B.物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
D.一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动
2.高空坠物的破坏力很大。一空罐头盒从某楼层上自由下落(忽略空气阻力),所用时间为 。(g取,每层楼高度约为,1楼地面高度为0)则该罐头盒可能来自下列哪个楼层( )
A.5层 B.7层 C.6层 D.10层
3.如图所示,椰子从距地面高度20m的树上由静止落下。不计椰子下落时受到的空气阻力,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.椰子下落过程所用的时间为4s
B.椰子到达地面时的速度为20m/s
C.椰子下落过程的平均速度为5m/s
D.同一高度同时掉落的椰子中,质量较大的椰子比质量较小的椰子更快掉落到地面
4.从离地面高h处由静止释放一个小球,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球落地时的速度大小为
B.小球在空中运动的时间为
C.小球在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比一定为1:3:5
D.小球在前1s内、前2s内、前3s内的位移之比为1:3:5
5.如图所示,跳伞运动员甲、乙先后间隔1 s从高空静止的飞机上跳下,不计空气阻力,在降落伞打开前,甲、乙在空中( )
A.距离变大,速度差值不变 B.距离不变,速度差值不变
C.距离变大,速度差值变大 D.距离变小,速度差值变小
6.“测量反应时间”的实验如下:甲同学握住直尺上端,并使直尺保持竖直静止状态。乙同学将拇指和食指对准在40.0cm刻度处;实验时甲同学突然自由释放直尺,乙同学经反应后夹住直尺。重力加速度取,下列判断正确的是( )
A.若乙同学夹住在20.0cm刻度处,则其反应时间为0.2s
B.每次测量的反应时间与乙同学初始对准的刻度有关
C.若把尺的长度刻度值改为反应时间值,则数值分布也是均匀的
D.若甲同学放开直尺时使直尺具有向下的初速度,则测得的反应时间偏小
7.秋日,树叶纷纷落下枝头,其中有一片梧桐叶从高为的枝头自静止落至地面,所用时间可能是( )
A. B. C. D.
8.如图所示,某同学将一段长为的轻绳两端各拴一个小球A和B,用手捏住上端小球A,从离地高的位置由静止释放,不考虑空气阻力,两小球相继落地的时间差为。下列说法中正确的是( )
A.若增大,增大,一定增大 B.若增大,不变,一定增大
C.若增大,减小,可能不变 D.若减小,减小,可能不变
二、多选题:本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
9.小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图中0、1、2、3、4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d,重力加速度为g,空气阻力不计。由此可知( )
A.小球下落过程中的加速度大小为
B.小球经过位置2时的瞬时速度大小为
C.小球经过位置4时的瞬时速度大小为
D.小球从位置2到位置4过程中的平均速度大小为
10.取一根长2 m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘。在线的一端系上第一个垫圈,隔12 cm再系一个,以后每两个垫圈之间的距离分别为36 cm,60 cm,84 cm,如图所示。站在椅子上,向上提起线的另一端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠着放在地面上的金属盘。松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5各垫圈( )
A.落到盘上的声音时间间隔相等
B.落到盘上的声音时间间隔越来越小
C.依次落到盘上的速率关系为
D.依次落到盘上的时间关系为
11.假设宇航员在某行星上从一定高度处由静止释放一重物,不计空气阻力,测得下落过程中前5s内重物的位移为75m,后5s内重物的位移为165m,则下列说法正确的是( )
A.物体下落的时间为9s
B.该行星表面的重力加速度大小为
C.重物下落过程中,任意相邻2s内的位移之差为24m
D.重物全程的平均速度为12m/s
12.如图所示,一水龙头损坏后不能完全关闭,有水滴从水龙头管口由静止开始不断下落,每隔0.1s滴下一滴水。若第1滴水刚落地时,第5滴水恰好离开水龙头管口,不计空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.水龙头管口距离地面的高度为1.25m
B.落地前,水滴1、2的速度差恒定为1m/s
C.水滴1、2的落地时间差大于水滴3、4的落地时间差
D.落地前,水滴1、2之间的距离与水滴3、4之间的距离差值保持不变
三、解答题:本题共3小题。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。数值计算题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.照相机的曝光时间是固定不变的。实验者从砖墙前的某高处由静止释放一石子,拍摄石子在空中的照片如图所示,由于石子的运动,它在照片上留下了一条径迹AB。已知每块砖的平均厚度约为,照相机的曝光时间,重力加速度g取。试估算:
(1)石子在该曝光时间内的速度大小v;
(2)石子释放点距离A点的高度h。
14.在教学楼窗台边缘O处,从静止开始释放一可视为质点的小球。已知O处与楼下窗台上缘距离为d=20m,每个窗高度为h=45m,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)小球经过N处时速度大小;
(2)小球从M到N经过的时间t。
15.跳伞运动员做低空跳伞表演,飞机静止在离地面228.5 m处,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动,运动员在距地面103.5 m处打开降落伞,展伞后运动员立即匀减速下降,运动员落地速度大小为,重力加速度取,求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员打开降落伞后的加速度;
(3)运动员在空中运动的时间。
试题 第3页(共4页) 试题 第4页(共4页)
试题 第1页(共4页) 试题 第2页(共4页)
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2.4 自由落体运动
一、单选题:本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
B.物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
D.一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动
2.高空坠物的破坏力很大。一空罐头盒从某楼层上自由下落(忽略空气阻力),所用时间为 。(g取,每层楼高度约为,1楼地面高度为0)则该罐头盒可能来自下列哪个楼层( )
A.5层 B.7层 C.6层 D.10层
3.如图所示,椰子从距地面高度20m的树上由静止落下。不计椰子下落时受到的空气阻力,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.椰子下落过程所用的时间为4s
B.椰子到达地面时的速度为20m/s
C.椰子下落过程的平均速度为5m/s
D.同一高度同时掉落的椰子中,质量较大的椰子比质量较小的椰子更快掉落到地面
4.从离地面高h处由静止释放一个小球,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球落地时的速度大小为
B.小球在空中运动的时间为
C.小球在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比一定为1:3:5
D.小球在前1s内、前2s内、前3s内的位移之比为1:3:5
5.如图所示,跳伞运动员甲、乙先后间隔1 s从高空静止的飞机上跳下,不计空气阻力,在降落伞打开前,甲、乙在空中( )
A.距离变大,速度差值不变 B.距离不变,速度差值不变
C.距离变大,速度差值变大 D.距离变小,速度差值变小
6.“测量反应时间”的实验如下:甲同学握住直尺上端,并使直尺保持竖直静止状态。乙同学将拇指和食指对准在40.0cm刻度处;实验时甲同学突然自由释放直尺,乙同学经反应后夹住直尺。重力加速度取,下列判断正确的是( )
A.若乙同学夹住在20.0cm刻度处,则其反应时间为0.2s
B.每次测量的反应时间与乙同学初始对准的刻度有关
C.若把尺的长度刻度值改为反应时间值,则数值分布也是均匀的
D.若甲同学放开直尺时使直尺具有向下的初速度,则测得的反应时间偏小
7.秋日,树叶纷纷落下枝头,其中有一片梧桐叶从高为的枝头自静止落至地面,所用时间可能是( )
A. B. C. D.
8.如图所示,某同学将一段长为的轻绳两端各拴一个小球A和B,用手捏住上端小球A,从离地高的位置由静止释放,不考虑空气阻力,两小球相继落地的时间差为。下列说法中正确的是( )
A.若增大,增大,一定增大 B.若增大,不变,一定增大
C.若增大,减小,可能不变 D.若减小,减小,可能不变
二、多选题:本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
9.小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图中0、1、2、3、4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d,重力加速度为g,空气阻力不计。由此可知( )
A.小球下落过程中的加速度大小为
B.小球经过位置2时的瞬时速度大小为
C.小球经过位置4时的瞬时速度大小为
D.小球从位置2到位置4过程中的平均速度大小为
10.取一根长2 m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘。在线的一端系上第一个垫圈,隔12 cm再系一个,以后每两个垫圈之间的距离分别为36 cm,60 cm,84 cm,如图所示。站在椅子上,向上提起线的另一端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠着放在地面上的金属盘。松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5各垫圈( )
A.落到盘上的声音时间间隔相等
B.落到盘上的声音时间间隔越来越小
C.依次落到盘上的速率关系为
D.依次落到盘上的时间关系为
11.假设宇航员在某行星上从一定高度处由静止释放一重物,不计空气阻力,测得下落过程中前5s内重物的位移为75m,后5s内重物的位移为165m,则下列说法正确的是( )
A.物体下落的时间为9s
B.该行星表面的重力加速度大小为
C.重物下落过程中,任意相邻2s内的位移之差为24m
D.重物全程的平均速度为12m/s
12.如图所示,一水龙头损坏后不能完全关闭,有水滴从水龙头管口由静止开始不断下落,每隔0.1s滴下一滴水。若第1滴水刚落地时,第5滴水恰好离开水龙头管口,不计空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.水龙头管口距离地面的高度为1.25m
B.落地前,水滴1、2的速度差恒定为1m/s
C.水滴1、2的落地时间差大于水滴3、4的落地时间差
D.落地前,水滴1、2之间的距离与水滴3、4之间的距离差值保持不变
三、解答题:本题共3小题。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。数值计算题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.照相机的曝光时间是固定不变的。实验者从砖墙前的某高处由静止释放一石子,拍摄石子在空中的照片如图所示,由于石子的运动,它在照片上留下了一条径迹AB。已知每块砖的平均厚度约为,照相机的曝光时间,重力加速度g取。试估算:
(1)石子在该曝光时间内的速度大小v;
(2)石子释放点距离A点的高度h。
14.在教学楼窗台边缘O处,从静止开始释放一可视为质点的小球。已知O处与楼下窗台上缘距离为d=20m,每个窗高度为h=45m,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)小球经过N处时速度大小;
(2)小球从M到N经过的时间t。
15.跳伞运动员做低空跳伞表演,飞机静止在离地面228.5 m处,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动,运动员在距地面103.5 m处打开降落伞,展伞后运动员立即匀减速下降,运动员落地速度大小为,重力加速度取,求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员打开降落伞后的加速度;
(3)运动员在空中运动的时间。
试卷第6页(共6页)
试卷第1页(共1页)
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2.4 自由落体运动
一、单选题:本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
B.物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
D.一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动
【答案】A
【详解】A.自由落体运动加速度恒定为,初速度为0,符合初速度为零的匀加速直线运动的特征,故A正确;
B.物体做自由落体运动时受重力作用,故B错误;
C.不考虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动,自由落体运动还需满足初速度为0、仅受重力,故C错误;
D.棉花团由静止下落时,除重力外还受明显的空气阻力作用,不符合自由落体的受力条件,故D错误。
故选A。
2.高空坠物的破坏力很大。一空罐头盒从某楼层上自由下落(忽略空气阻力),所用时间为 。(g取,每层楼高度约为,1楼地面高度为0)则该罐头盒可能来自下列哪个楼层( )
A.5层 B.7层 C.6层 D.10层
【答案】B
【详解】忽略空气阻力,罐头盒由静止开始自由落体。设下落高度为,由自由落体位移公式
代入题给数据得
按第1层至地面高度约为零、相邻楼层高度约为估算,若罐头盒来自第层,则
所以
在给定选项中,7层最接近该估算值。
故选B。
3.如图所示,椰子从距地面高度20m的树上由静止落下。不计椰子下落时受到的空气阻力,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.椰子下落过程所用的时间为4s
B.椰子到达地面时的速度为20m/s
C.椰子下落过程的平均速度为5m/s
D.同一高度同时掉落的椰子中,质量较大的椰子比质量较小的椰子更快掉落到地面
【答案】B
【详解】A.椰子下落过程所用的时间为,A错误;
B.椰子到达地面时的速度为v=gt=20m/s,B正确;
C.椰子下落过程的平均速度为,C错误;
D.因重力加速度与质量无关,则同一高度同时掉落的椰子中,质量较大的椰子与质量较小的椰子同时落到地面,D错误。
故选B。
4.从离地面高h处由静止释放一个小球,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球落地时的速度大小为
B.小球在空中运动的时间为
C.小球在第1s内、第2s内、第3s内的位移之比一定为1:3:5
D.小球在前1s内、前2s内、前3s内的位移之比为1:3:5
【答案】B
【详解】A.根据
解得小球落地速度为,故A错误;
B.根据
解得小球在空中运动的时间为,故B正确;
C.只有当总下落时间不小于3s时,第1s、第2s、第3s内的位移之比才为1:3:5;若较小,小球不到3s已落地,该结论不成立,故C错误;
D.前1s、前2s、前3s内的位移之比为,故D错误。
故选B。
5.如图所示,跳伞运动员甲、乙先后间隔1 s从高空静止的飞机上跳下,不计空气阻力,在降落伞打开前,甲、乙在空中( )
A.距离变大,速度差值不变 B.距离不变,速度差值不变
C.距离变大,速度差值变大 D.距离变小,速度差值变小
【答案】A
【详解】设乙下落时间为t,则甲下落时间为。速度,
速度差值,速度差值保持不变
位移,
两者间距
t增大,变大,即距离变大。
故选A。
6.“测量反应时间”的实验如下:甲同学握住直尺上端,并使直尺保持竖直静止状态。乙同学将拇指和食指对准在40.0cm刻度处;实验时甲同学突然自由释放直尺,乙同学经反应后夹住直尺。重力加速度取,下列判断正确的是( )
A.若乙同学夹住在20.0cm刻度处,则其反应时间为0.2s
B.每次测量的反应时间与乙同学初始对准的刻度有关
C.若把尺的长度刻度值改为反应时间值,则数值分布也是均匀的
D.若甲同学放开直尺时使直尺具有向下的初速度,则测得的反应时间偏小
【答案】A
【详解】A.甲同学释放直尺后,直尺做自由落体运动,根据
解得
若乙同学夹住在20.0cm刻度处,则直尺下落距离为
联立解得,故A正确;
B.根据可知,反应时间只由直尺下落高度h决定,h是夹住刻度与初始对准刻度的差值,与初始对准刻度本身无关,故B错误;
C.根据可知,与h不是线性关系,故刻度换算成时间后数值分布不均匀,故C错误;
D.若释放时有向下初速度,相同反应时间内直尺下落距离更大,实验中我们用下落距离反推时间,测得下落高度偏大,算出的反应时间偏大,故D错误。
故选A。
7.秋日,树叶纷纷落下枝头,其中有一片梧桐叶从高为的枝头自静止落至地面,所用时间可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】如果树叶可近似认为做自由落体运动,则这片树叶下落所用时间为
得
但实际生活中树叶下落还要受到空气阻力的作用,实际下落的加速度小于自由落体加速度,所以树叶实际下落时间应该大于1s。
故选D。
8.如图所示,某同学将一段长为的轻绳两端各拴一个小球A和B,用手捏住上端小球A,从离地高的位置由静止释放,不考虑空气阻力,两小球相继落地的时间差为。下列说法中正确的是( )
A.若增大,增大,一定增大 B.若增大,不变,一定增大
C.若增大,减小,可能不变 D.若减小,减小,可能不变
【答案】D
【详解】按图中标注,小球距地面高度为,小球距地面高度为。释放后两球均做自由落体运动,轻绳不影响两球下落;小球落地后,轻绳松弛,小球继续自由下落。根据自由落体运动规律有,
解得两球落地时间差为
由此可知,不变时,增大,减小;不变时,增大,增大。
A.增大使减小,增大使增大,两种影响相反,不一定增大,故A错误;
B.增大、不变时,时间差表达式的分母增大、分子不变,减小,故B错误;
C.增大、减小时,两种变化均使减小,因此一定减小,故C错误;
D.设时间差保持为,则
整理得
当保持不变时,减小,所对应的也减小,因此、同时减小时,可能不变,故D正确。
故选D。
二、多选题:本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
9.小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图中0、1、2、3、4所示。已知连续两次闪光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d,重力加速度为g,空气阻力不计。由此可知( )
A.小球下落过程中的加速度大小为
B.小球经过位置2时的瞬时速度大小为
C.小球经过位置4时的瞬时速度大小为
D.小球从位置2到位置4过程中的平均速度大小为
【答案】AC
【详解】A.根据逐差法可得小球在下落过程中的加速度为,故A正确;
B.小球经过位置2时的瞬时速度大小为,故B错误;
C.小球经过位置4时的瞬时速度大小为,故C正确;
D.小球从位置2运动到位置4过程中的平均速度大小,故D错误。
故选AC。
10.取一根长2 m左右的细线,5个铁垫圈和一个金属盘。在线的一端系上第一个垫圈,隔12 cm再系一个,以后每两个垫圈之间的距离分别为36 cm,60 cm,84 cm,如图所示。站在椅子上,向上提起线的另一端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠着放在地面上的金属盘。松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5各垫圈( )
A.落到盘上的声音时间间隔相等
B.落到盘上的声音时间间隔越来越小
C.依次落到盘上的速率关系为
D.依次落到盘上的时间关系为
【答案】AC
【详解】由题意,第2、3、4、5个垫圈到盘面的高度依次为、、、,即为的、、、倍。
由
得
故各垫圈落到盘上的时间之比为,相邻两次落到盘上的时间间隔相等;又,故依次落到盘上的速率之比为。
AB.各垫圈落到盘上的声音时间间隔相等,故A正确,B错误;
C.依次落到盘上的速率之比为,故C正确;
D.依次落到盘上的时间之比为,故D错误。
故选AC。
11.假设宇航员在某行星上从一定高度处由静止释放一重物,不计空气阻力,测得下落过程中前5s内重物的位移为75m,后5s内重物的位移为165m,则下列说法正确的是( )
A.物体下落的时间为9s
B.该行星表面的重力加速度大小为
C.重物下落过程中,任意相邻2s内的位移之差为24m
D.重物全程的平均速度为12m/s
【答案】BC
【详解】B.根据题意,设行星表面的重力加速度为g,前5s内重物的位移为75m,由自由落体运动公式,有
解得,故B正确;
A.设物体下落的时间为t,根据位移-时间公式,有
解得t=8s,故A错误;
C.根据题意,由逐差法有
其中,可得任意相邻2s内的位移之差为,故C正确;
D.根据题意可知,全程下落的高度为
则重物全程的平均速度为,故D错误。
故选BC。
12.如图所示,一水龙头损坏后不能完全关闭,有水滴从水龙头管口由静止开始不断下落,每隔0.1s滴下一滴水。若第1滴水刚落地时,第5滴水恰好离开水龙头管口,不计空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.水龙头管口距离地面的高度为1.25m
B.落地前,水滴1、2的速度差恒定为1m/s
C.水滴1、2的落地时间差大于水滴3、4的落地时间差
D.落地前,水滴1、2之间的距离与水滴3、4之间的距离差值保持不变
【答案】BD
【详解】A.第1滴水刚落地时,第5滴水恰好离开水龙头管口,可知第1滴水在空中的运动时间为0.4s,由自由落体公式,得水龙头管口离地面的高度为0.8m,故A错误;
B.水滴2刚滴下时,水滴1具有一定的速度,水滴2滴下后二者具有相同的加速度,水滴1相对于水滴2向下做匀速直线运动,二者速度差保持不变,速度差,故B正确;
C.每滴水滴下后在空中运动的时间都相同,故相邻的两滴水落地的时间差不变,都等于水滴下的时间间隔0.1s,故C错误;
D.由可知:水滴1、2之间距离与水滴3、4之间距离差值保持不变,故D正确。
故选BD。
三、解答题:本题共3小题。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。数值计算题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.照相机的曝光时间是固定不变的。实验者从砖墙前的某高处由静止释放一石子,拍摄石子在空中的照片如图所示,由于石子的运动,它在照片上留下了一条径迹AB。已知每块砖的平均厚度约为,照相机的曝光时间,重力加速度g取。试估算:
(1)石子在该曝光时间内的速度大小v;
(2)石子释放点距离A点的高度h。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意可知,曝光时间内石子的位移
在曝光时间内石子的速度为
则在曝光时间内石子的速度为
(2)因极小,所求v可近似为石子在A点的瞬时速度,由
解得
14.在教学楼窗台边缘O处,从静止开始释放一可视为质点的小球。已知O处与楼下窗台上缘距离为d=20m,每个窗高度为h=45m,不计空气阻力,重力加速度为g=10m/s2。求:
(1)小球经过N处时速度大小;
(2)小球从M到N经过的时间t。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)小球从点由静止下落至点的竖直位移为,根据自由落体运动规律有
解得
代入数据解得
(2)设小球从点下落至、两点所用的时间分别为、,根据自由落体运动规律分别有,
解得,
小球从到经过的时间为
整理得
代入数据解得
15.跳伞运动员做低空跳伞表演,飞机静止在离地面228.5 m处,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动,运动员在距地面103.5 m处打开降落伞,展伞后运动员立即匀减速下降,运动员落地速度大小为,重力加速度取,求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;
(2)运动员打开降落伞后的加速度;
(3)运动员在空中运动的时间。
【答案】(1)
(2),方向竖直向上
(3)
【详解】(1)运动员自由落体的位移大小
由速度—位移公式
解得打开降落伞时的速度大小
(2)打开降落伞后,设减速时加速度为,取向下为正方向。由速度—位移公式
解得
即加速度大小为,方向竖直向上
(3)自由下落时间
减速运动时间
运动员在空中运动的时间
试卷第2页(共11页)
试卷第1页(共11页)
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