2020-2021学年2.3 自由落体运动的规律学案及答案

这是一份2020-2021学年2.3 自由落体运动的规律学案及答案，共9页。学案主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2.3  自由落体运动的规律一、单选题1．下列说法正确的是（　　）A．加速度增大时，速度可能减小B．参考系一定要选取静止不动的物体C．做匀加速直线的物体，第内的位移和第内的位移之比为D．树叶从枝头掉落后做自由落体运动2．高空抛物是一种不文明行为，会带来很大的社会危害。某天，家住8楼的小华发现有一钢球从落地窗外坠落，调看家里视频监控发现钢球通过落地窗用时0.1s，已知落地窗高度为2m，每层楼高度为3m，试估算钢球从几楼抛出（　　）A．9楼 B．12楼 C．15楼 D．18楼3．从7层楼楼顶（20米高）掉下来的物体（　　）A．下落时间是2s B．下落时间是4sC．落到地面时的速度是10m/s D．落到地面时的速度是15m/s4．关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　）A．在开始下落后的连续三个1s内，通过的位移之比是1∶4∶9B．在开始下落后的连续三个1s内，平均速度大小之比是1∶2∶3C．从开始下落到距下落点4m、8m、12m，所经历的时间之比为1∶2∶3D．从开始下落到距下落点4m、8m、12m，所经历的时间之比为1∶∶5．如图所示为一种巨型娱乐器械，可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱自由下落的高度为45m，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）A．座舱自由下落的时间为3s B．座舱自由下落的时间为4.5sC．制动系统启动时座舱的速度为45m/s D．制动系统启动时座舱的速度为15m/s二、多选题6．很多同学都做过测量“反应时间”的实验，如图所示，甲同学手握直尺，某时刻甲同学放开直尺，从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间就叫“反应时间”，直尺长，处于竖直状态，乙同学的手放在直尺0刻度线位置。甲、乙两位同学做了两次测量“反应时间”的实验，第一次乙同学抓住直尺位置的刻度值为，第二次手抓住直尺位置的刻度值为。直尺下落过程中均保持竖直状态，取重力加速度，则下列说法正确的是（　　）A．乙同学第一次的“反应时间”为B．乙同学第二次的“反应时间”为C．乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为D．若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则测量量程为7．如图所示，在桌面上方有三个金属小球、、，它们离桌面的高度：：=3∶2∶1，若按先后顺序释放三个小球，、、刚好同时到达桌面，若不计小球受到的空气阻力，则（　　）A．三者到达桌面时速度之比为：：1B．三者运动的时间之比为3∶2∶1C．与开始下落的时间差小于与开始下落的时间差D．与开始下落的时间差大于与开始下落的时间差三、解答题8．悬链长1.4 m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力，则整个悬链通过悬点下方3.2 m处的一点所需的时间为（g取10 m/s2）9．钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为30m/s，g取10m/s2。（1）它下落的时间多长？下落的高度是多少？（2）它在前2s内的平均速度是多少？（3）它在最后1s内下落的高度是多少？10．比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹，成为世界旅游的著名景点之一、某同学很想知道比萨斜塔的高度，但手头又没有资料。这时他刚好从电视中看到比萨斜塔的图片，而且刚好看到从塔顶落下小球，小球经过第一层到达地面的时间t1=0.2s，如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度，重力加速度g取，不计空气阻力。（1）求斜塔离地面的总高度h；（2）求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度。11．东京奥运会女子10米跳台决赛中，中国小将全红婵以5跳3满分的超高成绩夺得金牌。如图，全红婵双手伸直站立在跳台上，以初速度v0竖直起跳，在空中抱膝向内翻腾3周半，双掌与水面距离L时身体刚好完全打开，之后笔直入水。设手伸直时其重心恰在身体的中点，v0=2m/s，L=0.4m，忽略水平方向的运动和空气阻力，取g=10m/s2。求：（1）全红婵重心上升的最大高度；（2）全红婵从起跳到重心上升至最大高度的时间；（3）全红婵从起跳到身体刚好完全打开的时间。
参考答案：1．A【解析】A．加速度与速度方向相反时，加速度增大时，速度可能减小，故A正确；B．参考系的选取是任意的，故B错误；C．从静止开始做匀加速直线的物体，第内的位移和第内的位移之比才为，故C错误；D．树叶从枝头掉落后，受到空气阻力作用，不是自由落体运动，故D错误。故选A。2．C【解析】设钢球下落点距离小华家窗户上沿高度为h，则解得，因每层楼高度为3m，则有小华家住8楼，则有可知钢球从15楼抛出的。故选C。3．A【解析】从7层楼楼顶（20米高）掉下来的物体下落时间解得落地速度故选A.4．D【解析】A．根据在开始下落后的连续三个1s内，通过的位移之比是1∶3∶5，A错误；B．根据在开始下落后的连续三个1s内，平均速度大小之比是1∶3∶5，B错误；CD．根据解得则从开始下落到距下落点4m、8m、12m，所经历的时间之比为1∶∶，C错误；D正确；故选D。5．A【解析】AB．根据可得，座舱自由下落的时间为故A正确，B错误；CD．根据可得，制动系统启动时座舱的速度为故CD错误。故选A。6．CD【解析】AB．根据自由落体位移公式两次自由下落的位移分别为11.25cm和5cm，代入可得反应时间分别为，故AB错误；C．乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为故C正确；D．下落的最大位移为20cm，代入位移公式可得若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则测量量程为0.2s，故D正确。故选CD。7．AC【解析】A．小球下落过程中满足即又因为：：=3∶2∶1，因此三者到达桌面时速度之比为：：1，故A正确；B．小球下落过程中满足即又因为：：=3∶2∶1，因此三者运动时间之比为：：1，故B错误；C．与开始下落的时间差与开始下落的时间差故故C正确，D错误。故选AC。8．0.2s【解析】铁链可视为做自由落体运动，根据铁链上端到达下方3.2 m处的一点的时间为铁链下端到达下方3.2 m处的一点的时间为则9．（1）3s，45m；（2）10m/s；（3）25m【解析】（1）设钢球下落的高度为，根据自由落体运动规律得下落的时间根据得（2）钢球在前2s内的平均速度为，则据平均速度的定义得（3）钢球在最后内下落的高度为10．（1）；（2）【解析】（1）设小球到达第一层时的速度为v1，则有得塔顶离第一层的高度为所以塔的总高度为（2）小球从塔顶落到地面的总时间，根据解得平均速度为11．（1）0.2m；（2）；（3）1.6s【解析】（1）全红婵重心上升的最大高度为（2）全红婵从起跳到重心上升至最大高度的时间为（3）解法一：全红婵上升到最高点后做自由落体运动，设下落时间为t2，则解得全红婵从起跳到身体刚好完全打开的时间为解法二：取竖直向上为正方向，对全红婵的整个运动过程有 解得t=1.6s（另解t=－1.2s舍去）