自由落体运动专项练习

自由落体运动专项练习
《自由落体运动专项练习》这是优秀的教学设计文章，希望可以对您的学习工作中带来帮助！
第二章 5
(时间：45分钟满分：60分)
知识点及角度难易度及题号
基础中档稍难
自由落体运动的规律及应用1、2、3、4、5、6 7、9、11、12 10
自由落体加速度 8
一、单选题(每小题3分，共18分)
1.下面能正确表示做自由落体运动的物体下落的速度v随时间t变化的图象的是( )
解析：自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，其vt图象为过原点的直线，选项B正确.
答案：B
2.在大枣红了的时候，几个小朋友正在大枣树下用石块投向枣树，若某个小朋友从看到石块击中枣树树枝到听到大枣的落地声最少需要
0.7 s，估算一下这棵枣树的高度至少是( )
A.1.5 m
B.2.5 m
C.5 m
D.7 m
解析：红枣从树枝上脱落可认为做自由落体运动，下落时间t=0.7 s，根据h=12gt2，h≈2.5 m，所以树高至少2.5 m，选项B正确.
答案：B
3.竖直悬挂一根长15 m的杆，在杆的正下方5 m处有一观察点A，当杆自由下落时，杆通过A点需要的时间是( )
A.1 s
B.2 s
C.3 s
D.2 s
解析：设杆的下端到达A点的时间为t1，上端到达A点的时间为
t2，则h=12 gt21，h+L=12gt22.则杆通过A点的时间为Δt=t2-t1=2(h+L)g-2hg= 2×(5+15)10 s- 2×510 s=1 s，故A正确.
答案：A
4.一物体从H高处自由下落，经时间t落地，则当它下落t2时，离地的高度为( )
A.H2
B.H4
C.3H4
D.3H2
解析：根据h=12gt2，下落高度与时间的平方成正比，所以下落t2时，下落高度为H4，离地高度为3H4.
答案：C
5.一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它最后1 s内的位移为15 m(g取10 m/s2)，则它开始下落时距地面的高度为( )
A.31.25 m
B.11.25 m
C.20 m
D.25 m
解析：设物体下落总用时为t，则最后一秒内的位移Δh=12gt2-12g(t-1)2，代入数据求得t=2 s，故物体下落时距地面的高度h=12gt2=20 m，C正确.
答案：C
6.在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法.伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的启蒙作用，至今仍然具有重要意义.请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程( )
A.猜想—问题—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论
B.问题—猜想—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论
C.问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论
D.猜想—问题—实验验证—数学推理—合理外推—得出结论
解析：伽利略探究物体下落规律的过程是，(1)对亚里士多德的结论提出质疑——大小石块捆在一起下落得出矛盾的结论;(2)猜想——下落的运动是最简单的运动，速度与时间成正比;(3)数学推理——如果v∝t，则有x∝t2;(4)实验验证——设计出斜面实验并进行研究，得出
光滑斜面上滑下的物体的规律x∝t2;(5)合理外推——将光滑斜面上滑下的物体的规律x∝t2推广到落体运动;(6)得出结论.选项C正确.
答案：C
二、多选题(每小题5分，共20分)
7.如下图所示，甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的自由落体运动的图象，下列说法正确的是( )
A.甲是a-t图象
B.乙是vt图象
C.丙是xt图象
D.丁是at图象
解析：自由落体运动的速度v=gt(g是常数，方向竖直向下)，故下落速度v与时间t成正比;自由落体运动的位移为x=12gt2，故B、C、D正确.
答案：BCD
8.关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )
A.自由落体运动是一种匀变速运动
B.自由落体的快慢与物体质量的大小无关
C.在地球表面上各处，物体自由落体运动的加速度大小相等
D.在地球表面上经度较大处，物体自由落体运动的加速度较大
解析：自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，与物体的质量无关，故A项正确，B项正确.在地球表面不同的地方，g的大小略有不同，g的值随着高度的增大，逐渐变小，随着纬度的增加而增大，故C、D两项均错.
答案：AB
9.甲物体的重力比乙物体的重力大5倍.甲从H m高处自由落下，乙从2H m高处同时自由落下.以下几种说法中正确的是( )
A.两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大
B.下落1 s末，它们的速度相等
C.各自下落1 m它们的速度相等
D.下落过程中甲的加速度比乙大
解析：物体在下落过程中，因是自由下落，只受重力影响，加速
度都为g，与质量无关，D选项错误.又由v=gt，知A选项错误，B选项正确.由公式v2=2gh可知C选项正确.故答案应选B、C.
答案：BC
10.物体从离地面45 m高处做自由落体运动(g取10 m/s2)，则下列选项中正确的是( )
A.物体运动3 s后落地
B.物体落地时的速度大小为30 m/s
C.物体在落地前最后1 s内的位移为25 m
D.物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s
解析：由x=12gt2得t= 2xg=3 s
落地速度：v=gt=30 m/s
最后1 s内位移：
Δx=12gt23-12gt22=25 m，
全程的平均速度：
v=xt=45 m3 s=15 m/s.
则选项A、B、C正确.
答案：ABC
三、非选择题(每小题11分，共22分)
11.(11分)从离地面80 m的高空自由落下一个小球，g取10 m/s2，求：
(1)经过多长时间小球落到地面;
(2)自开始下落计时，小球在第1 s内的位移和最后1 s内的位移;
(3)小球下落时间为总时间一半时的位移.
解析：(1)由h=12gt2得小球下落时间t=2hg=2×8010 s=4 s;(2)小球第1 s内的位移h1=12gt21=12×10×12 m=5 m，小球前3 s内的位移h2=12gt22=12×10×32 m=45 m，所以小球最后1 s内的位移h3=h-h2=(80-45) m=35 m;(3)小球下落时间的一半是tb=t2=2 s，小球在这段时间内的位移hb=12gt2b=12×10×22 m=20 m.
答案：(1)4 s (2)5 m 35 m (3)20 m
12.(11分)一颗自由下落的小石头，经过某点时的速度是9.8 m/s，
经过另一点时的速度是39.2 m/s，求这两点间的距离和经过这段距离所用的时间.(g取9.8 m/s2)
解析：由v2-v20=2gh得两点间的距离
h=v2-v202g=39.22-9.822×9.8 m=73.5 m
经过这段距离所用的时间t=v-v0g=39.2-9.89.8 s=3 s.
答案：73.5 m 3 s
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