人教版 (2019)必修 第一册4 自由落体运动同步达标检测题
展开一、单选题
1、关于伽利略对自由落体的研究,下列说法中正确的是( )
A.自由落体的初速度是零
B.认为重的物体下落快、轻的物体下落慢
C.提出“自由落体”是一种最简单的匀速直线运动
D.利用斜面“冲淡”重力的影响,便于位移的测量
2、野外探险常用“落石法”估测竖直山洞的深度,其原理是,下列判断正确的是( )
A.石块质量越小,山洞越深B.石块质量越大,山洞越深
C.石块下落的时间越长,山洞越深D.石块下落的时间越短,山洞越深
3、“世界杯”带动了足球热。如图所示,某足球高手正在颠球,图示时刻足球恰好运动到最高点,估算足球刚被颠起时的初速度大小最接近的是( )
B.1m/sC.3m/sD.6m/s
4、如图为北京中国科学院微重力落塔,塔顶悬挂一个落仓。若落仓下落过程中做自由落体运动下落的高度为H,北京地区的重力加速度为g,由此可知落仓自由下落的时间为( )
A.B.C.D.
5、某跳伞运动员做低空跳伞表演。从该运动员离开悬停的飞机开始计时,运动员先做自由落体运动,当速度达到50m/s时打开降落伞获得的加速度,到达地面时速度减为5m/s。下列说法正确的是( )
A.运动员离开飞机10s后打开降落伞B.运动员在空中下落过程用时14s
C.运动员距离地面250m时打开降落伞D.悬停的飞机距离地面375m
6、气球上系一物体,以3m/s的速度自地面匀速上升,当物体上升到离地面的高度处时,绳子突然断了,气球和物体均可视为质点,取重力加速度大小,关于绳断后物体的运动情况,下列说法正确的是( )
A.物体将做自由落体运动B.物体经过1.8s落到地面
C.物体运动1s后的速度大小为5m/sD.物体落地时的速度大小为4m/s
7、自由下落的物体下落全程的前半段距离所用的时间和下落全程后半段距离所用的时间之比是( )
A.B.C.1:2D.
8、某同学在合肥海洋馆里观看海狮表演,海狮从水面将球以一定的初速度竖直向上顶出,该同学通过手机的录像功能测算出球被顶出又落回水面的时间为1.6秒,忽略空气阻力,g取,海狮抛接球视为同一位置,关于小球在空中运动过程下列说法正确的是( )
A.小球被顶出的初速度为16m/s
B.第一个0.4s比第二个0.4s的位移大2.4m
C.小球在空中的速度变化量为8m/s
D.小球在空中上升的最大高度为3.2m
二、多选题
9、某同学将手机架设在院子里,开启录像模式后,爬上楼顶将一小球从静止释放,因视角问题,手机只拍下了小球下落过程的一个中间阶段,通过分析录像,他找到了小球通过一个窗子的时间为t,然后他测得窗子的高度为h,不计空气阻力,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.可以求出楼房的高度
B.不能求出小球落地时的速度大小
C.可以算出小球释放点到窗子上边沿的高度差
D.小球通过窗子中间位置时的速度大小为
10、在研究自由落体运动的加速度实验中,接通电源后将纸带释放,重物便拉着纸带下落,纸带被打出一系列点。其中一段纸带如图所示,在纸带上取计数点,每两个相邻计数点间时间间隔为T、每两个相邻计数点间的位移依次为、、、、,下列说法正确的是( )
A.打点计时器先打出纸带上的O点,后打出E点
B.打下纸带上的O点时,该时刻重物的速度不一定为零
C.利用可以求纸带上B点的速度
D.利用可以求纸带加速度
11、一竖直的墙壁上AE被分成四段相等的部分,一物体由A点从静止释放做自由落体运动,如图所示,下列结论正确的是( )
A.物体通过每一部分时,其速度增量
B.物体到达各点的速率
C.物体从A到E的平均速度大小等于
D.物体从A到E的平均速度大小等于
12、高抛发球是网球发球的一种方式,是指运动员把网球竖直向上抛出,在网球下降过程中将网球击出。某次训练中网球被竖直向上抛出,上升过程开始0.4s内与最后0.4s内上升高度之比为5:2。若网球抛出后1.2s被球拍击出,不计空气阻力,重力加速度大小为,则击球前瞬间网球速度v的大小和击球点离抛出点的高度h分别是( )
A.B.C.D.
三、填空题
13、测定反应时间的一个方法:如图所示,同学甲用手持尺顶端,被测试同学乙用一只手在直尺下端做握住直尺的准备。乙同学的手初始位置在直尺的0刻度处,手的任何部位都不要碰到尺子。当看到甲同学松开手时,乙同学立即握住直尺,发现手握住的位置是刻度A处,读数为_______。根据所学的知识,被测试同学的反应时间约_______。(结果可用根号表示)
14、一个人在离地面25m高处,以20m/s的初速度竖直向上抛出一个物体,则2s末时物体的瞬时速度为_______m/s,从抛出到落地物体一共经历了_______s(g取)。
15、A球从塔顶自由落下,当落下距离为5m时,B球从与塔顶距离为25m的地方开始自由落下,两球同时落地,则塔高为_______m。
16、一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的一半,则它开始下落时距地面的高度为_______m,它落地的速度大小为_______m/s。()
四、实验题
17、某课外兴趣小组设计了如图所示实验装置测当地的重力加速度。
(1)实验前用游标卡尺测出金属板的长度,如图乙所示,则金属板的长度_______cm;
(2)用铁夹夹着金属板,调节光电门的高度,使金属板下端离光电门的距离也为L,松开铁夹,测得金属板通过光电门的时间为t,则从释放金属板到金属板的下端开始挡光所用的时间_______(用t表示),当地的重力加速度_______(用t和L表示);
(3)要减小实验误差,应选用长度较_______(填“长”或“短”)的金属板。
五、计算题
18、如图为吉凤山生龙欢乐世界游乐场里惊险的项目——跳楼机。它能为游客提供1.5s的自由落体跳楼体验。在这短短的1.5s里游客下降了多高?1.5s后的速度将达到多少?()
19、如图所示,竖直悬挂一根长15m的直杆,在杆的正下方距杆下端5m外有一观察点A,当杆自由下落时,求杆全部通过A点所需的时间。(g取)
20、气球以10m/s的速度匀速竖直上升,从气球上掉下一个物体,经17s到达地面.求物体刚脱离气球时气球的高度.().
21、高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”,拥有强大的杀伤力,对日常公共安全构成重大的威胁。某外卖小哥在一次送外卖过程中,恰好发现距地面45米高处一住户家放在窗台上的花盆掉落,花盆的正下方地面上有一小孩,此时,外卖小哥距小孩直线距离为10米,外卖小哥的反应时间为0.3s(从发现到开始行动),加速度为,最大速度为8m/s,假定外卖小哥加速过程为匀加速的直线运动,到达最大速度后做匀速直线运动,外卖小哥救小孩的时间忽略不计(计算中两人都可看作质点),通过计算说明外卖小哥能不能把小孩安全救走?()
22、大马哈鱼需要逆流而上到上游产卵,运动过程中有时还要跃上瀑布。这种鱼跃出水面的速度可达10m/s。不计空气阻力,g取。
(1)若大马哈鱼跃出水面的速度方向竖直向上,则它能达到的最大高度约为多少?
(2)上升所用时间约为多少?
23、某楼台层檐上每隔0.2s滴下一滴水,当第6滴水正要滴下时,第1滴水刚好到达地面,如图所示,不计空气阻力,取重力加速度大小。求:
(1)屋檐离地面的高度和第1滴水与第2滴水之间的距离;
(2)第一滴水落地前瞬时的速度大小。
参考答案
1、答案:A
解析:A.自由落体运动,初速度是零,故A正确;
B.由落体运动重的和轻的物体下落一样快,故B错误;
C.提出“自由落体”是一种最简单的匀加速直线运动故C错误;
D.利用斜面“冲淡”重力的影响便于时间的测量故D错误;
故选:A。
2、答案:C
解析:野外探险常用“落石法”估测竖直山洞的深度石块下落后,重力远大于阻力,可认为石块做自由落体运动,与石块的质量无关,根据可知,山洞的深度只与下落的时间有关,故ABD错误,C正确;
故选:C。
3、答案:C
解析:由图可知,足球上升的高度约为0.4m,最高点速度为零,根据
可知
故选C。
4、答案:A
解析:自由落体公式为
解得
故选A。
5、答案:B
解析:A.打开降落前运动员做自由落体运动,
则
得
故A错误;
B.减速时,有
得
故B正确;
C.运动员减速下落的距离为
故运动员距离地面247.5m时打开降落伞,故C错误;
D.运动员自由落体的距离为
飞机距离地面的高度等于运动员下落的距离
故D错误。
故选B。
6、答案:B
解析:A.物体有竖直向上的初速度,并不是自由落体运动,故A错误;
B.根据匀变速直线运动位移时间关系式
解得
(另一解舍去)
故B正确;
C.物体运动1s后的速度大小
故C错误;
D.物体落地时的速度大小
故D错误。
故选B。
7、答案:A
解析:物体下落全程的前半段距离有
物体下落全程有
解得前半段距离所用的时间和下落全程后半段距离所用的时间之比
故选A。
8、答案:D
解析:A、小球做竖直上抛运动,根据对称性可知小1.6球上升和下落的时间为:,则小球被]顶起的初速度为:,故A错误;
BD、小球上升的高度为:,第二个0.4s上升的高度为:,则第一个0.4s上升的高度为:,第一个0.4s比第二个0.4s的位移大,故B错误、D正确;
C、取向下为正方向,小球在空中的速度变化量为,故C错误。
故选:D。
9、答案:BC
解析:AB.因小球后一阶段的运动情况未知,因此无法算出楼房的高度,也无法算出小球落地时的速度大小,故A错误,B正确;
C.可以用h和t结合重力加速度算出小球到达窗子上边沿的速度大小,进一步可算得小球释放点到窗子上边沿的高度差;由于在匀变速直线运动中,某个时间段内的平均速度即为该时间段中间时刻的速度,
故,设小球在窗上沿的速度为,即小球由经过时间t自由下落加速到
由速度-时间关系有:,则
设小球释放点到窗子上边沿的高度,再由速度-位移关系有:
则,故小球释放点到窗子上边沿的高度差为
故C正确;
D.在匀变速直线运动中,某个时间段内的平均速度即为该时间段中间时刻的速度,故是小球通过窗子过程中间时刻的速度大小,不是小球通过窗子中间位置的速度,故D错误。
故选:BC。
10、答案:ABC
解析:A.由题意可知,重物做匀加速运动,可知连续相等时间内位移越来越大,打点计时器先打出纸带上的O点,后打出E点,故A正确;
B.由于题中没有具体距离,所以无法判断O点是不是出发点,该时刻速度不一定为零,故B正确;
C.B点为AC之间的时间中点,所以B点速度等于AC段的平均速度,其表达式为
故C正确;
D.根据匀变速直线运动公式可得
故D错误。
故选ABC。
11、答案:BC
解析:
12、答案:BC
解析:把网球竖直上抛的过程看成是反向的匀加速直线运动,加速度为g,则此匀加速度过程有,最初的0.4s的位移与最后0.4s的位移之比为2:5,由于时间相同,位移之比即为平均速度之比,根据匀变速直线运动的特点,平均速度为中间时刻的瞬时速度,则最初0.4s的平均速度为0.2s时的瞬时速度为0.2g,则最后0.4s的平均速度为0.5g,可知匀加速的时长为0.7s,故此竖直上抛运动的初速度为
AB.竖直上抛的时间为
击球时,网球升到最高点反向自由下落的时间为
则击球时的球速为
故A错误B正确;
CD.根据竖直上抛运动的对称性,击球点离抛出点的高度为
故C正确D错误。
故选BC。
13、答案:23.00cm;0.21s(均可)
解析:刻度尺的最小分度为1mm,A位置对应的刻度为23.00cm;
直尺下降的高度为:
根据自由落体运动位移-时间公式可知,自由落体运动的时间为:
则被测试同学的反应时间为0.21s。
14、答案:0;5
解析:
15、答案:45
解析:根据球下降5m的时间为:
设塔高H,则b球下落的时间为:
对a球有:
联立解得:。
16、答案:11.25;15
解析:由可得:
2-5m;第1秒内的位移
则最后一秒内的位移;
则设下落总时间为t;最后1s内的位移
解得: ;
则物体下落的总高度;
落地时的速度。
17、答案:(1)21.285
(2);
(3)长
解析:(1)
(2)根据运动学公式可知,得,根据运动学公式,解得;
(3)要减小实验误差,应选用长度较长的金属板,以减小时间测量的误差。
18、答案:15m/s
解析:根据自由落体公式可知,1.5s内游客下降的高度为
1.5s后的速度为
19、答案:1s
解析:根据自由落体运动的位移公式,可得下落时间公式为
杆下端到达A点所用时间为
杆上端刚离开A点所用时间为
则杆全部通过A点所需的时间为
20、答案:1275m
解析:方法一:可将物体的运动过程视为匀变速直线运动.根据题意画出运动草图如图所示.规定向下方向为正,则,
根据则有
∴物体刚掉下时离地1275m.
方法二:如图将物体的运动过程分为和两段来处理.为竖直上抛运动,为竖直下抛运动.
在段,据竖直上抛规律可知此阶段运动时间为
由题意知
根据下抛运动规律
方法三:根据题意作出物体脱离气球到落地这段时间的图(如图所示).
其中的面积为的位移
的面积大小为的位移
梯形的面积大小为的位移即物体离开气球时距地的高度.
则根据竖直上抛的规律,
在中则可求
梯形面积
21、答案:见解析
解析:由公式可得,花盆做自由落体运动的时间
外卖小哥加速的时间为
外卖小哥加速的位移为
要成功救下小孩,则外卖小哥匀速的时间为
外卖小哥匀速的位移为
外卖小哥的总位移为
则外卖小哥能救下小孩
22、答案:(1)5m
(2)1s
解析:(1)若大马哈鱼跃出水面的速度方向竖直向上,则它能达到的最大高度为
(2)上升到最高点的速度大于0,所以上升的时间
23、答案:(1)1.8m
(2)10m/s
解析:(1)五滴水均做自由落体运动,且每相邻两滴水之间的时间间隔相同,设相邻两滴水之间的时间间隔为T,第1滴水落地,根据题意有
根据自由落体运动公式
第2滴水下落,根据题意有
根据自由落体运动公式
第1滴水与第2滴水的距离
解得,
(2)根据速度-时间关系有
解得
高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 自由落体运动同步测试题: 这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册4 自由落体运动同步测试题,共9页。试卷主要包含了计算题,单选题,多选题等内容,欢迎下载使用。
人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究4 自由落体运动同步训练题: 这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究4 自由落体运动同步训练题,共8页。试卷主要包含了4 自由落体运动》同步练习,40s等内容,欢迎下载使用。
高中物理4 自由落体运动优秀巩固练习: 这是一份高中物理4 自由落体运动优秀巩固练习,共3页。试卷主要包含了关于自由落体,下列说法正确的是,高空坠物常会造成极大的危害等内容,欢迎下载使用。