高中物理6 伽利略对自由落体运动的研究随堂练习题

这是一份高中物理6 伽利略对自由落体运动的研究随堂练习题，共3页。试卷主要包含了关于重力加速度的说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。



1．下图所示的各图象中能正确反映自由落体运动过程的是(设向上为正方向)( )





解析： 自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，v＝gt，其v－t图象是一条倾斜直线．因取向上为正方向，故只有C对．


答案： C


2．伽利略认为自由落体运动应该是最简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着( )


A．速度与时间成正比


B．速度与位移成正比


C．速度与时间的二次方成正比


D．位移与时间的二次方成正比


解析： 伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正比，又从数学上推导出位移与时间的二次方成正比．


答案： AD


3．物体从某一高度自由落下，到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是( )


A.eq \r(2)∶2 B.eq \r(2)∶1


C．2∶1 D．4∶1


解析： 由v2＝2gh知v＝eq \r(2gh)，所以v1∶v2＝eq \r(2)∶1.


答案： B


4．17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，做了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于( )


A．等效替代 B．实验归纳


C．理想实验 D．控制变量


【解题流程】


eq \x(合理外推)


▏


eq \x(斜面实验)→eq \x(自由落体运动规律)→eq \x(理想实验，C项正确)


答案： C


5．关于重力加速度的说法不正确的是( )


A．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8 m/s2


B．在地球上不同的地方，g值的大小不同，但它们相差不是很大


C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同


D．在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g越小


解析： 首先重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同，在地球的表面，不同的地方，g值的大小略有不同，但都在9.8 m/s2左右，在地球表面同一地点，g的值都相同，但随着高度的增大，g的值逐渐变小．


答案： A


6．一石块从高度为H处自由下落，当速度达到落地速度的一半时，它的下落距离等于( )


A.eq \f(H,2) B.eq \f(H,4)


C.eq \f(3H,2) D.eq \f(\r(2)H,2)


答案： B


7．两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距( )


A．gt2 B．3gt2/8


C．3gt2/4 D．gt2/4


解析： 当第二个物体开始下落时，第一个物体已下落eq \f(t,2)时间，此时离地高度h1＝eq \f(1,2)gt2－eq \f(1,2)geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(t,2)))2；第二个物体下落时的高度h2＝eq \f(1,2)geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(t,2)))2，则待求距离Δh＝h1－h2


＝eq \f(1,2)gt2－2×eq \f(1,2)geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(t,2)))2＝eq \f(gt2,4).


答案： D


8．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某高度，其v－t图象如下图所示，则由图可知(g＝10 m/s2)以下说法正确的是( )





A．小球下落的最大速度为5 m/s


B．第一次反弹初速度的大小为3 m/s


C．小球能弹起的最大高度0.45 m


D．小球能弹起的最大高度1.25 m


答案： ABC


9．从某高处释放一粒小石子，经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子，不计空气阻力，则在它们落地之前的任一时刻( )


A．两粒石子间的距离将保持不变，速度之差保持不变


B．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差保持不变


C．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差也越来越大


D．两粒石子间的距离将不断减小，速度之差也越来越小


解析： 当第一个石子运动的时间为t时，第二个石子运动的时间为(t－1)．


h1＝eq \f(1,2)gt2①


v1＝gt②


h2＝eq \f(1,2)g(t－1)2③


v2＝g(t－1)④


由①③得：Δh＝gt－eq \f(1,2)g


由②④得：Δv＝g


因此，Δh随t增大，Δv不变，B选项正确．


答案： B





10. 如右图所示，A、B两小球用长为L的细线连接悬挂在空中，A距湖面高度为H，释放小球，让它们自由落下，测得它们落水声相差Δt.如果球A距湖面的高度H减小，则Δt将( )


A．增大 B．不变


C．减小 D．无法判断


解析： B落水时，A、B的速度为v＝eq \r(2gH－L)，A再落水时有L＝vΔt＋eq \f(1,2)gΔt2.由两式可知H减小，v变小，则Δt增大．


答案： A


11．从离地面80 m的空中自由落下一个小球，取g＝10 m/s2，求：


(1)经过多长时间落到地面；


(2)自开始下落时计时，在第1 s内和最后1 s内的位移；


(3)下落时间为总时间的一半时的位移．


解析： (1)由h＝eq \f(1,2)gt2得，下落总时间为


t＝eq \r(\f(2h,g))＝eq \r(\f(2×80,10)) s＝4 s.


(2)小球第1 s内的位移为


h1＝eq \f(1,2)gteq \\al(2,1)＝eq \f(1,2)×10×12 m＝5 m


小球前3 s内的位移为


h3＝eq \f(1,2)gteq \\al(2,3)＝eq \f(1,2)×10×32 m＝45 m


小球从第3 s末到第4 s末的位移，即最后1 s内的位移为


h4＝h－h3＝80 m－45 m＝35 m.


(3)小球下落时间的一半为


t′＝eq \f(t,2)＝2 s


这段时间内的位移为


h′＝eq \f(1,2)gt′2＝eq \f(1,2)×10×22 m＝20 m.


答案： (1)4 s (2)5 m 35 m (3)20 m


12．跳水是一项优美的水上运动，运动员从离出水面10 m的跳台向上跃起，举双臂直体离开台面，重心(此时其重心位于从手到脚全长的中点)升高0.45 m达到最高点．落水时身体竖直，手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)，从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是多长？(不计重力，g取10 m/s2)





解析： 把运动员看成一个质点，把上升阶段看成自由落体运动的逆运动，根据对称性原理，运动员上升的时间t1等于做自由落体运动下落0.45 m所用的时间，


t1＝eq \r(\f(2h1,g))＝eq \r(\f(2×0.45,10)) s＝0.3 s.


下降过程，自由落体，t2＝eq \r(\f(2h2,g))＝eq \r(\f(2×10.45,10)) s≈1.45 s.


从离开跳台到手触水面，运动员可用于完成空中动作的时间


t＝t1＋t2＝1.75 s.


答案： 1.75 s