高中物理沪科版 (2019)必修 第一册2.3 自由落体运动的规律学案设计

这是一份高中物理沪科版 (2019)必修 第一册2.3 自由落体运动的规律学案设计，共7页。学案主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．一个铁球与一个棉花团从同一高度同时下落，总是铁球先落地，这是因为（ ）
A．铁球比棉花团重
B．铁球比棉花团体积小
C．棉花团所受阻力与它的重力相比不能忽略
D．铁球的重力加速度比棉花团的重力加速度大
2．做自由落体运动的物体，2s内下落的高度是（g取）（ ）
A．5mB．10mC．15mD．20m
3．甲、乙两物体从离地面45m高处做自由落体运动，甲比乙重（g取10m/s2），则下列说法正确的是（ ）
A．甲比乙先落地
B．物体下落时间为3s
C．物体下落1s末的速度大小为45m/s
D．物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s
4．质量为1kg的重物从离地面竖直高度5m处自由下落（可看作自由落体，重力加速度取），根据你所学的物理知识判断，重物在空中的总时间更接近于（ ）
A．0.1sB．0.5s
C．1.0sD．10s
5．小明在社会实践时发现一口深井。为了估测井口到水面的距离，小明将一小石块从井口由静止释放，同时利用智能手机开始计时，经过2.0s听到石块击水的声音。已知当地的重力加速度大小为9.8m/s2。该井口到水面的距离约为（ ）
A．5mB．15mC．20mD．40m
6．体育馆内，一个乒乓球从乒乓桌边缘无初速地落下，桌边离地高度约为普通女生身高的一半，则其落地速度约为（ ）
A．1.1m/sB．3.4m/sC．4.3m/sD．5.7m/s
二、多选题
7．关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体仅在重力作用下的运动就是自由落体运动
B．自由落体运动加速度的大小与物体质量有关
C．静止释放的物体，当空气阻力远小于重力时，可以看做自由落体运动
D．随着地球纬度升高，重力加速度数值逐渐变大
三、实验题
8．某研究性学习小组用如图甲所示装置来测定当地重力加速度，主要操作步骤如下：
（1）安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上。
（2）打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h，请计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v＝________。
（3）保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复（2）的操作，测出多组（h，t），计算出对应的速度，数据如下表，请根据表中数据在图乙中画出v－t图像_______。
（4）根据v－t图像，可以求得当地重力加速度g为________m/s2，小铁球通过光电门1时的速度为________m/s。（以上结果均保留两位有效数字）
四、解答题
9．从离地面的空中由静止自由落下一个铁球，取，不计空气阻力，求：
（1）小球经过多长时间落到地面上；
（2）小球刚落到地面时的速度大小；
（3）小球落地前最后内下落的高度。
10．物体从足够高处开始做自由落体运动。（m/s2）问：
（1）物体在第3s末的速度；
（2）物体在前3s内通过的位移；
（3）物体在前10s内的平均速度。
实验次数
1
2
3
4
5
6
h/cm
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
t/s
0.069
0.119
0.159
0.195
0.226
0.255
v/（）
1.45
1.68
1.89
2.05
2.21
2.35
参考答案：
1．C
【解析】一个铁球与一个棉花团从同一高度同时下落，总是铁球先落地，这是因为棉花团所受阻力与它的重力相比不能忽略，其下落的加速度小于重力加速度，铁球的阻力与重力相比可以忽略，其下落的加速度等于重力加速度，所以铁球比棉花团下落快，铁球先落地。
故选C。
2．D
【解析】根据自由落体运动的特点可得
代入数据可得
故选D。
3．B
【解析】A．两物体都做自由落体运动，则甲、乙同时落地，A错误；
B．物体下落时间为
B正确；
C．物体下落1s末的速度大小为
C错误；
D．物体在整个下落过程中的平均速度为
D错误。
故选B。
4．C
【解析】重物竖直下落，可看作自由落体运动，则有
可得
代入数值，可得
C正确，ABD错误。
故选C。
5．C
【解析】由题意知小石块做自由落体运动，所以有
则该井口到水面的距离约为20m。
故选C。
6．B
【解析】由于普通女生身高约为1.6m，所以身高的一半为0.8m，由运动学公式得
考虑空气阻力的作用，可知在四个选项中B选项最接近，故ACD错误，B正确。
故选B。
7．CD
【解析】A．物体仅在重力作用下，若初速度不为0，其运动不是自由落体运动，故A错误；
B．一切自由落体运动的加速度都是g，与物体质量无关，故B错误；
C．当空气阻力远小于重力时，空气阻力可忽略，则物体由静止下落的运动就只受重力作用，运动可近似看成是自由落体运动，故C正确；
D．由于地球自转的影响，纬度越高，重力加速度越大，故D正确。
故选CD。
8． 9.7 1.2
【解析】（2）[1]已知两光电门之间的高度h，小铁球在两光电门间运动的时间t，可直接计算出小铁球通过两光电门间的平均速度为
v＝
（3）[2]根据数据作出v－t图像如图所示
（4）[3]小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为
v＝v0＋gt
所以v－t图像的斜率
k＝g
所以当地重力加速度为
g＝2k≈9.7m/s2
[4]根据v－t图像得出
v0≈1.2m/s
即小铁球通过光电门1时的速度为1.2m/s。
9．（1）；（2）；（3）
【解析】（1）小球下落时间为
（2）小球刚落到地面时的速度大小为
（3）小球落地前最后内下落的高度为
10．（1）30m/s；（2）45m；（3）50m/s
【解析】（1）物体在第3s末的速度
v3=gt3=30m/s
（2）物体在前3s内通过的位移

（3）物体在10s末的速度
v10=gt10=100m/s
前10s内的平均速度