2021学年第二章 匀变速直线运动的研究4 自由落体运动综合训练题

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第2.4课 自由落体运动解题要点梳理：1.自由落体运动(1)自由落体运动实质上是初速度v0＝0、加速度a＝g的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例.(2)自由落体是一种理想化模型，这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力.实际上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动.(3)运动图像：自由落体运动的v－t图像(如图1)是一条过原点的倾斜直线，斜率k＝g.2.自由落体加速度(重力加速度)(1)方向：总是竖直向下，但不一定垂直地面；(2)大小：①在同一地点，重力加速度都相同.②地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的增加而增大，赤道上最小，两极处最大，但各处的重力加速度都接近9.8 m/s2，一般计算中g取9.8 m/s2或10 m/s2.3.自由落体运动的基本公式v=gt          h=½gt2       v2=2gh注意：匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动. 基础巩固1.（2022·海南·昌江黎族自治县矿区中学一模）关于自由落体运动的研究，伽利略在其著作中有如下描述：“在空气中黄金、铅、铜、岩石及其它材料的球之间速度的变化如此微小从50米高下落的黄金球不会超前黄铜球四指宽。观察到这一点，我得出的结论是：在完全没有阻力的介质中所有的物体以相同的速度下落…”伽利略描述的这一研究过程主要涉及的科学方法是（　　）A．等效替代法 B．实验推理法 C．类比法 D．转换法2.（2021·新疆生产建设兵团第四师第一中学高一期中）（多选）关于自由落体运动，下列说法中正确的是(　　)A．初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动B．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动C．自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等D．自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动3.（2021·上海·高一课时练习）（多选）小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d。根据图中的信息，下列判断正确的是（　　）A．位置1是小球释放的初始位置 B．小球做匀加速直线运动C．小球下落的加速度为  D．小球在位置3的速度为 4.（2021·全国·高一专题练习）（多选）如图所示，在一个水平桌面上方有三个金属小球a、b、c，高度分别为h1、h2、h3，且h1∶h2∶h3＝3∶2∶1.若先后由静止依次释放小球a、b、c，三小球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则（　　）A．三小球到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B．三小球运动时间之比为∶∶1C．小球b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D．小球b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差5．（2021·天津一中高一期中（多选））为求一塔身的高度，从塔顶自由落下一石子。如果忽略空气对石子的影响，除了需要知道重力加速度外，还需知道中的哪一量即可求塔高（　　）A．最初一秒钟的位移 B．最后一秒钟的位移C．落地时的速度 D．第二秒末和第一秒末的速度6．（2021·全国·高一专题练习）（多选）甲、乙两物体，m甲＝2m乙，甲从20m高处自由落下，1s后乙从10m高处自由落下，不计空气阻力，在两物体落地之前，正确的说法是（　　）A．落地前同一时刻甲的速度大B．落地前同一时刻两物体的速度相同C．各自下落1m时，两物体速度相同D．落地前瞬间甲、乙的速度大小之比为2∶17.（2021·湖南省邵东市第三中学高一阶段练习）雨滴从屋檐上由静止开始竖直滴下。已知屋檐距地面高度为5m，空气阻力可以忽略。（1）求雨滴从离开屋檐到到达地面全程的平均速度大小；（2）若屋檐正下方站有一人，一滴水从屋檐滴到他头顶用时0.8s，求此人的身高H。    8.（2021·上海·高一课时练习）甲、乙两位同学设计了利用自由落体运动规律估测一幢教学楼高度的实验。甲同学在教学楼顶楼的平台上自由释放一金属小球，乙同学站在楼下用手机连拍功能拍出小球落地前的照片，小球落地前连续拍出的五张照片经技术处理后如图所示。已知手机每间隔0.1s拍一幅照片，照片和实物的比例为1：60，小球在E点刚好落地，忽略空气阻力。则（1）小球经过C点时的速度大小为vc=___________m/s（保留两位有效数字）。（2）当地重力加速度大小为g=___________m/s2（保留两位有效数字）。（3）该教学楼的高度为h=___________m（保留两位有效数字）。能力提升9.（2022·全国·高三专题练习）中国载人登月工程计划于2030年实现航天员登月。假设中国航天员登月后做科学实验，在月球表面将一小球竖直上抛。在小球落地前，小球的速度v与上升的高度h的关系正确的是（　　）A． B． C． D．10.（2023·全国·高三专题练习）如图所示，轻质滑轮两侧绳子上分别系有小球A和小球B，两球质量不等，两球从静止开始运动后，小球A下降，小球B上升，当A、B两个小球运动到同一水平面的瞬间恰好细线断裂，两球的落地时间差为△t，B球上升过程中未与滑轮相碰。重力加速度为g，则细线断裂后小球B上升的最大高度为（　　）A． B． C． D．11.（2022·全国·高三课时练习）某实验小组用光电计时器测量重力加速度，实验装置如图所示。实验步骤如下∶①用游标卡尺测量小钢球的直径d；②让钢球吸附器吸附小钢球，用刻度尺测量小钢球球心到光电门的高度h；③将小钢球由静止释放，记录小钢球通过光电门所用的时间t；④改变光电门的位置，重复步骤②和③，记录多组关于h、t的数据。请回答下列问题∶（1）以h为纵坐标，以tn（n=±1，±2）为横坐标根据实验测得的数据在坐标纸上描点，拟合图线，得到的图像最合理的是____________；A． B． C． D．（2）根据上述最合理的图像计算出图线的斜率k，重力加速度的表达式为g=_____________；（3）一小组成员经过分析发现，由于小钢球的直径不是足够小利用光电门求得的速度实际上是小钢球通过光电门的平均速度。由此可以推断∶用上述实验方法得到的重力加速度值_____________（选填“大于”“等于”或“小于”）它的真实值。12.（2021·福建·莆田二中高一期中）如图所示，一滴雨滴从离地面高的楼房屋檐自由下落，下落途中用的时间通过了一个窗口，窗口的高度为，g取，问：（1）雨滴落地的速度大小；（2）雨滴落地前最后内的位移大小；（3）屋檐离窗的上边框有多高？