新人教版高中物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第5_6节自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究作业含解析 练习

自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究

1．下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是(设向上为正方向)(　　)

解析：　自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，v＝gt，其v－t图象是一条倾斜直线．因取向上为正方向，故只有C对．

答案：　C

2．伽利略认为自由落体运动应该是最简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着(　　)

A．速度与时间成正比

B．速度与位移成正比

C．速度与时间的二次方成正比

D．位移与时间的二次方成正比

解析：　伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正比，又从数学上推导出位移与时间的二次方成正比．

答案：　AD

3．物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是(　　)

A.∶2　　　　　　　　　　 B.∶1

C．2∶1   D．4∶1

解析：　由v2＝2gh知v＝，所以v1∶v2＝∶1.

答案：　B

4．17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，做了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于(　　)

A．等效替代   B．实验归纳

C．理想实验   D．控制变量

【解题流程】　

　　      ▏

→→

答案：　C

5．关于重力加速度的说法不正确的是(　　)

A．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8 m/s2

B．在地球上不同的地方，g值的大小不同，但它们相差不是很大

C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同

D．在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g越小

解析：　首先重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同，在地球的表面，不同的地方，g值的大小略有不同，但都在9.8 m/s2左右，在地球表面同一地点，g的值都相同，但随着高度的增大，g的值逐渐变小．

答案：　A

6．一石块从高度为H处自由下落，当速度达到落地速度的一半时，它的下落距离等于(　　)

A.   B.

C.   D.

答案：　B

7．两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距(　　)

A．gt2   B．3gt2/8

C．3gt2/4   D．gt2/4

解析：　当第二个物体开始下落时，第一个物体已下落时间，此时离地高度h1＝gt2－g2；第二个物体下落时的高度h2＝g2，则待求距离Δh＝h1－h2

＝gt2－2×g2＝.

答案：　D

8．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某高度，其v－t图象如下图所示，则由图可知(g＝10 m/s2)以下说法正确的是(　　)

A．小球下落的最大速度为5 m/s

B．第一次反弹初速度的大小为3 m/s

C．小球能弹起的最大高度0.45 m

D．小球能弹起的最大高度1.25 m

答案：　ABC

9．从某高处释放一粒小石子，经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子，不计空气阻力，则在它们落地之前的任一时刻(　　)

A．两粒石子间的距离将保持不变，速度之差保持不变

B．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差保持不变

C．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差也越来越大

D．两粒石子间的距离将不断减小，速度之差也越来越小

解析：　当第一个石子运动的时间为t时，第二个石子运动的时间为(t－1)．

h1＝gt2①

v1＝gt②

h2＝g(t－1)2③

v2＝g(t－1)④

由①③得：Δh＝gt－g

由②④得：Δv＝g

因此，Δh随t增大，Δv不变，B选项正确．

答案：　B

10. 如右图所示，A、B两小球用长为L的细线连接悬挂在空中，A距湖面高度为H，释放小球，让它们自由落下，测得它们落水声相差Δt.如果球A距湖面的高度H减小，则Δt将(　　)

A．增大　　　　　　 B．不变

C．减小   D．无法判断

解析：　B落水时，A、B的速度为v＝，A再落水时有L＝vΔt＋gΔt2.由两式可知H减小，v变小，则Δt增大．

答案：　A

11．从离地面80 m的空中自由落下一个小球，取g＝10 m/s2，求：

(1)经过多长时间落到地面；

(2)自开始下落时计时，在第1 s内和最后1 s内的位移；

(3)下落时间为总时间的一半时的位移．

解析：　(1)由h＝gt2得，下落总时间为

t＝＝ s＝4 s.

(2)小球第1 s内的位移为

h1＝gt＝×10×12 m＝5 m

小球前3 s内的位移为

h3＝gt＝×10×32 m＝45 m

小球从第3 s末到第4 s末的位移，即最后1 s内的位移为

h4＝h－h3＝80 m－45 m＝35 m.

(3)小球下落时间的一半为

t′＝＝2 s

这段时间内的位移为

h′＝gt′2＝×10×22 m＝20 m.

答案：　(1)4 s　(2)5 m　35 m　(3)20 m

12．跳水是一项优美的水上运动，运动员从离出水面10 m的跳台向上跃起，举双臂直体离开台面，重心(此时其重心位于从手到脚全长的中点)升高0.45 m达到最高点．落水时身体竖直，手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)，从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是多长？(不计重力，g取10 m/s2)

解析：　把运动员看成一个质点，把上升阶段看成自由落体运动的逆运动，根据对称性原理，运动员上升的时间t1等于做自由落体运动下落0.45 m所用的时间，

t1＝＝ s＝0.3 s.

下降过程，自由落体，t2＝＝ s≈1.45 s.

从离开跳台到手触水面，运动员可用于完成空中动作的时间

t＝t1＋t2＝1.75 s.

答案：　1.75 s