高中物理第二章 匀变速直线运动的研究4 自由落体运动作业课件ppt

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1.在同一高度的一个苹果和一片树叶同时从静止开始下落,苹果先着地,下列说法正确的是(　　)A.苹果和树叶做的都是自由落体运动B.因为苹果比树叶更重,所以苹果先着地C.苹果的运动可看成自由落体运动,树叶的运动不能看成自由落体运动D.假如地球上没有空气,则也是苹果先落地,树叶后落地
解析 苹果和树叶都受重力和空气阻力,但空气阻力相对苹果的重力来说很小,可以忽略不计,故苹果的运动可以看成自由落体运动,而树叶的运动不能看成自由落体运动,故A、B错误,C正确;假如地球上没有空气,苹果和树叶都只受重力,都做自由落体运动,同时落地,故D错误。
2.伽利略对自由落体运动的研究是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是(　　)
A.其中的甲、乙、丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论B.其中的丁图是实验现象,甲、乙、丙图是经过合理的外推得到的结论C.运用丁图的实验,可“冲淡”重力的作用,使时间更容易测量D.运用甲图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显
解析 甲、乙、丙均是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论,选项A正确,B错误;伽利略的时代无法直接测定瞬时速度,就无法验证v与t成正比,伽利略通过数学运算得到,若物体初速度为零,且速度随时间均匀变化,即v正比于t,那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比,只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。由于伽利略时代靠滴水计时,不能测量自由落体所用的时间,伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,由于沿斜面下滑时加速度减小,所用时间长得多,所以容易测量。这个方法叫“冲淡”重力,选项C、D错误。
3.如图所示,一个两端封闭的玻璃管,可以用抽气机将玻璃管里的空气抽出去。把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中,玻璃管竖直放置,让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落,观察物体下落的情况。下列说法正确的是(　　)A.图甲为管内空气被抽掉后的实验现象B.图乙为管内空气没被抽的实验现象C.图乙中,铁片和羽毛均做匀速运动D.图甲中,铁片和羽毛在下落过程中,间距会增大
解析 空气被抽掉后物体只受重力,加速度都相同,同时下落任意时刻下落高度相同,图甲管内铁片比羽毛运动得快,说明受空气阻力的影响,甲管中有空气,乙管中没空气,故A、B错误;图乙中,铁片和羽毛做匀加速运动,故C错误;图甲中,铁片和羽毛在下落过程中,铁片加速度大,两者的间距为
4.某人从井口由静止释放一颗小石子,不计空气阻力,为表示小石子落水前的运动,下列四幅图像可能正确的是(　　)
解析 小石子做自由落体运动,是初速度为零的匀加速运动,其速度图像为过原点的倾斜直线,选项D正确。
5.小球由静止开始自由下落,不计空气阻力,落地速度为30 m/s,g取10 m/s2,则(　　)A.下落的高度是30 mB.下落的高度是90 mC.下落的时间是3 sD.下落的时间是6 s
6.如图所示,A同学用手捏住直尺的上端,B同学在直尺下端0刻度位置做捏住直尺的准备,手不碰直尺。A同学放手让直尺下落时,B同学立即捏住直尺。若把该直尺上的刻度转换为时间刻度,直尺就变为“反应时间测量尺”。下列说法正确的有(　　)
A.实验测量的是A同学的反应时间B.实验中A、B两同学捏住尺的位置相距越远,测得的反应时间越准确C.“反应时间测量尺”的刻度下面(靠近0刻度)密、上面疏D.其他实验因素相同,“反应时间测量尺”在赤道上的测量值比北京略大
解析 实验测量的是B同学的反应时间,选项A错误;实验中A、B两同学捏住尺的位置相距的远近与测得的B的反应时间无关,选项B错误;根据h= gt2可知, ,t与h不是正比关系,则其“时间刻度”是不均匀的,且靠近直尺0刻度的地方“时间刻度”密,选项C正确;根据公式h= gt2,由于赤道上的重力加速度小,可知如果在赤道上测量且其他实验因素相同,则相同时间内直尺下落的高度较小,即“反应时间测量尺”在赤道上的测量值比北京略小,选项D错误。
7.某同学用如图甲所示的装置来研究自由落体运动是什么性质的运动。图乙是实验中利用打点计时器记录自由落体运动的轨迹时,得到的一条纸带,纸带上的点是从放手开始打下的连续的计数点,两点之间的距离s1=9.6 mm,s2=13.4 mm, s3=17.3 mm,s4=21.1 mm。电源频率为50 Hz。
(1)下列说法正确的是　　　　　。  A.电火花计时器用的是220 V交变电源B.实验中使用停表测量时间C.实验时应先由静止释放纸带,然后赶紧接通电源D.求出的加速度一般比9.8 m/s2小,是因为纸带和重物受到阻力(2)通过对纸带的分析,你认为自由落体运动是　　　　　(选填“匀速”或“变速”)运动。  (3)根据纸带上的数据,求出加速度大小a=　　　　　 m/s2。(保留两位有效数字)  
解析 (1)电火花计时器使用的是220 V的交变电源,故A正确;实验中是通过打点计时器打点计时的,故B错误;实验时,应先接通电源,后释放纸带,故C错误;求出的加速度一般比9.8 m/s2小,是因为纸带和重物受到阻力,故D正确。(2)对纸带分析可知,相同时间内物体下落的位移越来越大,故物体做变速运动。(3)由逐差法可知,加速度大小为 ,代入数据解得a=9.6 m/s2。
8.如图所示,A、B两物体(可视为质点)用一根长L=2.8 m的轻绳相连,开始时A物体与井口平齐,B物体自然下垂。然后由静止释放两物体,两物体先后落入水中,测得两物体先后落入水中的时间差Δt=0.2 s,g取10 m/s2。计算水面到井口的距离h。
解析 A、B两物体均做自由落体运动,根据运动学知识,对于A物体h= gt2,对于B物体h-L= g(t-Δt)2,解得h=11.25 m。答案 11.25 m
9.足球比赛前,裁判员用抛硬币的方法确定哪个球队先开球。若硬币抛出后从最高处自由下落h=1.8 m时被裁判员接住,g取10 m/s2。硬币刚落回手中时的速度大小和被接住前0.2 s内硬币下落的位移大小分别为(　　)A.6 m/s　1.0 mB.6 m/s　0.2 mC.3 m/s　1.0 mD.3 m/s　0.2 m
10.小明从某砖墙前一定高处由静止释放一个石子,让其自由落下,拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0 cm,照相机本次拍照曝光时间为1.5×10-2 s,由此估算出位置A距石子下落起始位置的距离约为(　　)A.4.5 mB.3.2 mC.2.5 mD.1.6 m
11.某同学在研究落体运动时,用三根等长的轻质细线系住小球A、圆环B,将小球A置于空中,细线拉直时,圆环B恰好水平,此时球A到环面的距离为1.8 m。先控制圆环不动,让A从静止开始自由下落,当A球穿越圆环B时,圆环B立即被释放并开始自由下落,空气阻力可忽略,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　)A.从小球A开始下落至穿越圆环B,历时0.36 sB.小球A穿越圆环B时的速度大小为3 m/sC.从圆环B开始下落至细线再次拉直,历时0.3 sD.从圆环B开始下落至细线再次拉直,历时0.6 s
12.某跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开悬停的直升机后先做自由落体运动,下落125 m时打开降落伞,到达地面时速度减为2 m/s。如果运动员打开降落伞后直至落地前可视为在做匀减速直线运动,加速度大小为12 m/s2,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)运动员从离开直升机到打开降落伞过程的时间;(2)运动员离开直升机时距地面的高度。