第5節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng) 課后練習(xí)題

1、.第5節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng)課后練習(xí)題一、單項(xiàng)選擇題1以v040 m/s的初速度豎直向上拋出一個(gè)小球，2 s后以一樣的初速度在同一點(diǎn)豎直向上拋出另一個(gè)同樣的小球，忽略空氣阻力，g=10 m/s2。那么兩球相遇處離拋出點(diǎn)的高度是 A 60m B 65m C 70m D 75m【答案】D【解析】先判斷先豎直上拋的小球到達(dá)最高點(diǎn)用的時(shí)間為：t=v0g=4010=4s，那么另一小球拋出時(shí)，第一個(gè)球正在向上運(yùn)動(dòng)再經(jīng)過(guò)2s第一個(gè)球到達(dá)最高點(diǎn)，而第二個(gè)球到達(dá)第一球的位置，由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可得，此后兩球再經(jīng)過(guò)1s后相遇故兩球相碰處離出發(fā)點(diǎn)的時(shí)間為3s，高度為：h=12gt2-12g(t-3)2=75m，應(yīng)選D

2、.2氣球以10m/s的速度勻速豎直上升,它上升到15m高處時(shí),一重物由氣球里掉落,那么以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是不計(jì)空氣阻力, g=10m/s2： A 重物要經(jīng)過(guò)3s才能落到地面B 重物上升的最大高度是15mC 到達(dá)地面時(shí)的速度是20m/sD 2s末重物再次回到原拋出點(diǎn)【答案】B【解析】重物由氣球里掉落后繼續(xù)上升，繼續(xù)上升的高度h1=v22g=1022×10m=5m繼續(xù)上升的時(shí)間：t1=vg=1010s=1s 上升的最大高度H=h0+h1=15+5m=20m 故B錯(cuò)誤。下降所用時(shí)間與最大高度間關(guān)系為H=12gt22解得：t2=2s 從掉落到落地用時(shí)：t=t1+t2=1+2s=3s 故A正確

3、。到達(dá)地面時(shí)的速度：v2=gt2=10×2m/s=20m/s 故C正確。從掉落處上升與落回掉落處具有對(duì)稱(chēng)性，重物再次回到原拋出點(diǎn)的時(shí)間為2t1=2s，故D正確。3以從塔頂由靜止釋放小球A的時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，t0時(shí)刻又在與小球A等高的位置處，由靜止釋放小球B。假設(shè)兩小球都只受重力作用，設(shè)小球B下落時(shí)間為t，在兩小球落地前，兩小球間的高度差為x，那么xtt0圖線(xiàn)為A B C D 【答案】B【解析】AB兩球釋放后都做自由落體運(yùn)動(dòng)，B球釋放時(shí)，t0時(shí)刻小球A的速度為gt0，小球B的速度為0，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，兩小球下落的高度分別為hA=(gt0)t+12gt2和hB=12gt2，那么x=

4、hAhB=gt0t， 應(yīng)選項(xiàng)B正確。4如下圖，水龍頭開(kāi)口A(yíng)處的直徑d1=2 cm，A離地面B的高度h=80 cm，當(dāng)水龍頭翻開(kāi)時(shí)，從A處流出的水流速度v1=1 m/s，在空中形成一完好的水流束，不計(jì)空氣阻力。那么該水流束在地面B處的截面直徑d2約為g取10 m/s2 A 2 cmB 0.98 cmC 4 cmD 應(yīng)大于2 cm，但無(wú)法計(jì)算【答案】B【解析】水流由A到B做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由速度與位移關(guān)系：vB2-v12=2gh，代入數(shù)據(jù)解得：vB=17m/s，由單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)任意橫截面的水的體積均相等，可得：v1t14d12=vBt14d22，解得：d20.98 cm，故B正確,ACD錯(cuò)誤。5小

5、球從空中自由下落，與程度地面相碰后彈到空中某一高度，其速度時(shí)間圖象如下圖，那么由圖可知g取10 m/s2 A 小球下落的高度2.5 mB 小球在0.8 s內(nèi)的平均速度大小是4 m/s，方向豎直向下C 小球在0.8 s內(nèi)的位移為0.8 m，方向豎直向上D 小球在前0.5 s內(nèi)和后0.3 s內(nèi)加速度大小相等，方向一樣【答案】D【解析】由圖象可知：前0.5s內(nèi)物體自由下落，后0.3s物體反彈，根據(jù)v-t圖象中速度圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示位移可得：小球下落的高度為：h=12×0.5×5m=1.25m，故A錯(cuò)誤；小球在從開(kāi)場(chǎng)下落0.8 s內(nèi)的位移：h=h-12×0.3&#

6、215;3m=0.8m，所以平均速度為：v=ht=0.80.8m/s=1m/s，故B錯(cuò)誤，C正確；下落前0.5 s內(nèi)加速度：a1=vt=0-50.5m/s2=-10m/s2，后0.3 s內(nèi)加速度：a2=vt=0-30.3m/s2=-10m/s2，所以加速度大小相等，方向一樣，故D正確。所以D正確，ABC錯(cuò)誤。6有一種測(cè)定當(dāng)?shù)豨值的方法稱(chēng)為“對(duì)稱(chēng)自由下落法，它是將測(cè)g轉(zhuǎn)變?yōu)闇y(cè)長(zhǎng)度和時(shí)間來(lái)計(jì)算。詳細(xì)做法是將真空管沿豎直方向放置，從其中的O點(diǎn)豎直向上拋出小球又落回到O點(diǎn)的時(shí)間為T(mén)2，在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)比O點(diǎn)高H的P點(diǎn)，小球分開(kāi)P點(diǎn)至又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T(mén)1。測(cè)得T1、T2和H，那么可求得g等于

7、A 8HT22-T12 B 4HT22-T12 C 8HT22-T122 D HT22-T122【答案】A【解析】小球從O點(diǎn)上升到最大高度過(guò)程中：h1=12g（T22）2；小球從P點(diǎn)上升的最大高度：h2=12g（T12）2；根據(jù)題意：h1-h2=H；聯(lián)立解得：g=8HT22-T12，應(yīng)選A.7自由下落的物體，它開(kāi)場(chǎng)下落全程34的高度所用的時(shí)間和下落全程所用的時(shí)間的比值為A 12 B 1 C 1 D 2【答案】D【解析】根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律：h=12gt2，它落到34h時(shí)有：34h=12gt12，解得所用時(shí)間：t1=3h2g，下落全程有：h=12gt2，所用時(shí)間t=2hg，所以t1:t=3:2，

8、故D正確，ABC錯(cuò)誤。8伽利略為了研究自由落體的規(guī)律，將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的沿斜面運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)利用斜面做實(shí)驗(yàn)主要是考慮到A 實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的速度B 實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的路程C 實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間D 實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的加速度【答案】C【解析】伽利略最初假設(shè)自由落體運(yùn)動(dòng)的速度是隨著時(shí)間均勻增大，但是他所在的那個(gè)時(shí)代還無(wú)法直接測(cè)定物體的瞬時(shí)速度，所以不能直接得到速度隨時(shí)間的變化規(guī)律伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算得到結(jié)論：假如物體的初速度為零，而且速度隨時(shí)間的變化是均勻的，那么它通過(guò)的位移與所用的時(shí)間的二次方成正比，這樣，只要測(cè)出物體通過(guò)通過(guò)不同位移所用的時(shí)間，就可以檢驗(yàn)這個(gè)物體的

9、速度是否隨時(shí)間均勻變化但是物體下落很快，當(dāng)時(shí)只能靠滴水計(jì)時(shí)，這樣的計(jì)時(shí)工具還不能測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)所用的較短的時(shí)間伽利略采用了一個(gè)巧妙的方法，用來(lái)“沖淡重力他讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，二小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所以時(shí)間長(zhǎng)，所以容易測(cè)量故ABD錯(cuò)誤，C正確；應(yīng)選C9關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A 自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B 物體剛下落時(shí)，速度和加速度都為零C 物體的質(zhì)量越大，下落時(shí)加速度就越大D 當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，那么物體在該處自由下落的過(guò)程中，每秒速度都增加9.8m/s【答案】D【解析】自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；物

10、體剛下落時(shí),速度為零，加速度為g,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體下落的加速度與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)，均為g，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8 m/s2，由v=gt可知，物體在該處自由下落的過(guò)程中，每秒速度都增加9.8 m/s，選項(xiàng)D正確；應(yīng)選D.10關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A質(zhì)量大的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大B從程度飛行著的飛機(jī)上釋放的物體將做自由落體運(yùn)動(dòng)C雨滴下落的過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)D從水龍頭上滴落的水滴的下落過(guò)程，可近似看做自由落體運(yùn)動(dòng)【答案】D【解析】試題分析：A、自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為g，與質(zhì)量無(wú)關(guān)；錯(cuò)誤B、程度飛行著的飛機(jī)上釋放的物體有程度的初速度，不是自由落體運(yùn)動(dòng)，是平拋運(yùn)動(dòng)；錯(cuò)

11、誤C、雨滴下落的過(guò)程速度較大，受空氣阻力比較大，最后幾乎是勻速運(yùn)動(dòng)，不是自由落體；錯(cuò)誤D、從水龍頭上滴落的水滴由于速度較小，受到的空氣阻力較小，下落過(guò)程可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)；正確應(yīng)選D11甲物體比乙物體所受的重力大5倍，甲從H高處自由下落，乙從2H高處同時(shí)自由下落，在甲、乙落地前，下面說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 A 下落過(guò)程中甲的加速度比乙的加速度大B 甲、乙各自下落1 m時(shí)它們的速度一樣C 兩物體下落過(guò)程中的同一時(shí)刻，甲的速率一定比乙的速率大D 在下落過(guò)程中兩物體之間的間隔 不斷增大【答案】ACD【解析】A、自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度，相等，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)v=2gh可知，下落1m時(shí)，速度

12、大小相等，故B正確；C、根據(jù)v=gt可知兩物體下落過(guò)程中的同一時(shí)刻，甲的速率與乙的速率相等，故C錯(cuò)誤；D、它兩物體的運(yùn)動(dòng)情況一樣，所以在下落過(guò)程中兩物體之間的間隔 不變，故D錯(cuò)誤。12在離地面h=l5 m高處，以v0=10m/s的速度同時(shí)豎直向上與向下拋出甲、乙兩小球，不計(jì)空氣阻力，小球落地后就不再?gòu)椘?，重力加速度g=10 m/s2，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A 兩小球落地時(shí)的速度相等B 兩小球落地的時(shí)間差為2 sC 乙球落地時(shí)甲球恰好運(yùn)動(dòng)到最高位置D t=2 s時(shí)，兩小球相距l(xiāng)5 m【答案】ABCD【解析】甲球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，乙球做豎直下拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求落地時(shí)速率關(guān)系由位移公式求落地

13、時(shí)間根據(jù)乙球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，分析甲球的位置并由位移公式求出t=2s時(shí)兩者間的間隔 拋出后，只有重力做功，并且重力做功的高度一樣，拋出的動(dòng)能又一樣，所以落地時(shí)的速度相等，A正確；兩者的落地時(shí)間差等于小球甲做豎直上拋與自由下落到拋出點(diǎn)的時(shí)間，即t=2×v0g=2s，B正確；乙球落地時(shí)所用時(shí)間為t1，故有h=v0t1+12gt12，解得t1=1s，而甲球上升到最大高度所用時(shí)間t2=v0g=1s，故乙球落地時(shí)甲球恰好運(yùn)動(dòng)到最高位置，C正確；t=2s時(shí)，甲球回到拋出點(diǎn)，而乙球已經(jīng)落地，故兩者相距15m，D正確13一名宇航員在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球從一定的高度自由下落

14、，測(cè)得在第5 s內(nèi)的位移是18 m，那么以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是 A 小球在5 s內(nèi)的位移是50 mB 小球在2 s末的速度是20 m/sC 該星球上的重力加速度為5 m/s2D 小球在第5 s內(nèi)的平均速度是3.6 m/s【答案】BCD【解析】小球在第5s內(nèi)的位移是18m，那么在第5s內(nèi)的平均速度為：v=xt=181m/s=18m/s，故D說(shuō)法錯(cuò)誤；根據(jù)推論可知：第5s內(nèi)的平均速度等于4.5s末的速度，所以有a=vt=184.5m/s2=4m/s2，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；小球在2 s末的速度是：v2=at2=4×2m/s=8m/s，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；小球在前5s內(nèi)的位移是：x=12at2=12&#

15、215;4×52=50m，故A說(shuō)法正確。所以選BCD。14關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A 只在重力作用下的豎直向下的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)B 自由落體運(yùn)動(dòng)，在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度變化量相等C 某段時(shí)間的中間時(shí)刻的速度等于初速度與末速度和的一半D 從靜止開(kāi)場(chǎng)的豎直向下的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)【答案】BC【解析】只在重力作用下由靜止開(kāi)場(chǎng)的豎直向下的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度恒定為g，那么根據(jù)v=gt可知，在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度變化量相等，選項(xiàng)B正確； 因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，那么某段時(shí)間的中間時(shí)刻的速度等于初速度與末速度和的一半，選項(xiàng)

16、C正確；應(yīng)選BC.15關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A 它是豎直向下、v00、ag的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B 在開(kāi)場(chǎng)連續(xù)的三個(gè)1 s內(nèi)通過(guò)的位移之比是135C 在開(kāi)場(chǎng)連續(xù)的三個(gè)1 s末的速度大小之比是123D 從開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)起依次下落4.9 m、9.8 m、14.7 m，所經(jīng)歷的時(shí)間之比為1【答案】ABC【解析】自由落體運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度為g，所以A對(duì)；第一個(gè)1 s內(nèi)的位移x1=12gt02，第二個(gè)1 s內(nèi)的位移x2=12g(2t0)2-12gt02=32gt02，第三個(gè)1 s內(nèi)的位移x312g3t0212g2t0252gt02，那么x1x2x3135，所以B對(duì)；第1 s末的

17、速度v1gt0，第2 s末的速度v22gt0，第3 s末的速度v33gt0，那么v1v2v3123，所以C對(duì)；通過(guò)4.9 m的時(shí)間t12×4.9g s再下落9.8 m的時(shí)間t2=2×14.7gs-2×4.9gs ，再下落14.7 m的時(shí)間t3=2×29.4gs-2×14.7gs，那么t1t2t313163，所以D不對(duì)應(yīng)選ABC.16對(duì)于從蘋(píng)果樹(shù)上同一高度同時(shí)落下的蘋(píng)果和樹(shù)葉，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A 蘋(píng)果和樹(shù)葉都可以看成自由落體運(yùn)動(dòng)B 蘋(píng)果可以近似地看成自由落體運(yùn)動(dòng)，樹(shù)葉不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)C 蘋(píng)果和樹(shù)葉都不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)D 假設(shè)地球上沒(méi)有

18、空氣，那么蘋(píng)果和樹(shù)葉將同時(shí)落地【答案】BD【解析】從樹(shù)上落下的蘋(píng)果所受阻力相對(duì)來(lái)說(shuō)重力很小，可看成自由落體運(yùn)動(dòng)，而從樹(shù)上落下的樹(shù)葉所受阻力相對(duì)來(lái)說(shuō)重力較大，不能看成自由落體運(yùn)動(dòng)，故AC錯(cuò)誤，B正確；假設(shè)地球上沒(méi)有空氣，那么蘋(píng)果和樹(shù)葉不受空氣阻力，都做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落快慢一樣，同時(shí)落地，故D正確。所以BD正確，AC錯(cuò)誤。二、解答題17反響時(shí)間是指人們從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)行動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間。如下圖，某男生用一把直尺利用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律粗略估算某女生的反響時(shí)間，男生豎直握住直尺的上端，并把直尺下端的零刻度線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)女生手的“虎口，當(dāng)女生看到直尺開(kāi)場(chǎng)下落時(shí)迅速用手握緊尺子，測(cè)試發(fā)現(xiàn)“虎口握在L=19.60

19、cm的刻度線(xiàn)上，g取9.80m/s2。求：1該女生的反響時(shí)間t；2女生的手剛要握住尺子時(shí)尺子的速度大小v。【答案】10.2s 21.96m/s【解析】在反響時(shí)間內(nèi)，尺子做自由落體運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于反響時(shí)間的大小，結(jié)合位移時(shí)間公式進(jìn)展求解根據(jù)v=gt求得速度。1尺子做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)公式：L=12gt2 帶入數(shù)據(jù)解得下落的時(shí)間為：t=0.2s2由速度時(shí)間公式可得剛要握住尺子時(shí)尺子的速度為：v=gt=9.8×0.2m/s=1.96m/s。18一個(gè)物體從離地高80m處的位置由靜止開(kāi)場(chǎng)自由下落不計(jì)空氣阻力, 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣热=10m/s2。求1物體到達(dá)地面時(shí)的速度

20、是多大?2落到地面用了多長(zhǎng)時(shí)間?【答案】1v=40m/s 2t=4s 【解析】1小球下落作自由落體運(yùn)動(dòng)，以豎直向下為正方向由V2=2gh得：v=2gh=2×10×80m/s=40m/s 2由V=gt得：t=V/g=40/10s=4s19如下圖，一滴雨滴從離地面H=10 m高的屋檐自由下落，下落途中t=0.2 s的時(shí)間內(nèi)通過(guò)一個(gè)窗口，窗口的高度為h=2 m，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2。求：1雨滴落地的時(shí)間t和落地時(shí)的速度vt；2雨滴經(jīng)過(guò)窗口上邊框時(shí)的速度v1；3窗的上邊框距地面的高度h2。【答案】1t=2 s vt=102 m/s 2v1=9 m/s 3h2=5.95 m【解析】1根據(jù)h=12gt2得，t=2hg2010s2s  v=gt=102m/s故雨滴落地的時(shí)間為2s，落地的速度為102m/s2根據(jù)x=v0t+12at2得