第5节 自由落体运动 课后练习题.docx

A.小球下落的高度2.5mB,小球在0.8S内的平均速度大小是4ms,方向经JL向下C.小球在0.8s内的位移为0.8m,方向要直向上D.小球在前0.5s内和后0.3s内加速度大小相等，方向相同【答案】D5 .小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一商度，其速度一时间图象如图所示，则由图可知(g取10ms2)()【解析】由图象可知：前0.5s内物体自由下落，后0.3s物体反弹，根据E图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移可得：小球下落的高度为：h=×0.5×5m=1.25m,故A错误；小球在从开始下落0.8s内的位移：h=hI×0.3×3m=0.8m,所以平均速度为：v=ms=lms,故B错误，C正确：下落前0.5S内加速度：=穿=震77ls2=-1011ls2,后0.3S内加速度：02=靠=震7Tls2=-10ms2,所以加速度大小相等，方向相同;故D正确。所以D正确，ABC错误。BHTATW_4H_-T1D.-2(琢一邛)2(T-T三)2【答案】A斗争北6 .有一种测定当地g值的方法称为“对称自由下落法”，它是将测g精变为测长度和时间来计算。具体做法是将其空管沿竖:直方向放置，从其中的O点饕直向上相出小球又落回到。点的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点商H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为Tl.测得Tl、T2和H,则可求得g等于()【解析】小球从O点上升到最大高度过程中：4="")2；小球从P点上升的最大高度：九2依据题意：h1-h2=H:联立解得：g=,故选A.*2*7 .自由下落的物体，它开始下落全程:的高度所用的时间和下落全程所用的时间的比值为(A.1：2B.1：(J3-2)C.(2-l)：(xfi-2)D.Xfi：2【答案】D【解析】根据自由落体运动规律：h=gt2,它落到V时有：h=gtl,解得所用时间：t1=捣下落全程有：h=gt2,所用时间C=后，所以$:亡=旧:2,故D正确，ABC错误。8 .伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的沿斜面运动的实舱，当时利用钎面做实验主要是考虑到()A.实跄时便于测量小球运动的速度8 .实险时便于测量小球运动的路程C.实联时便于测量小球运动的时间D.实段时便于测量小球运动的加速度【答案】C【解析】伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律.伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过通过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化.但是物体下落很快，当时只能靠滴水计时，这样的计时工具还不能测量自由落体运动所用的较短的时间.伽利略采用了一个巧妙的方法，用来“冲淡”重力.他让铜球沿阻力很小的斜面滚下，二小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所以时间长，所以容易测量.故ABD错误，C正确；故选C.9 .关于自由落体运动，下列说法正确的是()A.自由落体运动是一种匀速直线运动B.物体刚下落时，速度和加速度都为零C.物体的质量越大，下落时加速度就越大D.当地支力加速度为98ms2,则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加9.8ms【答案】D【解析】自由落体运动是一种匀变速直线运动，选项A错误：物体刚下落时,速度为零，加速度为&选项B错误；物体下落的加速度与物体的质量无关，均为g,选项C错误；当地重力加速度为9.8mU,由AV=8加可知，物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加9.8ms,选项D正确：故选D.第5节自由落体运动课后练习题一、单选题1.以vo=4Om/s的初速度婪直向上扬出一个小球，2s后以相同的初速度在同一点象直向上批出另一个同样的小球，忽略空气但力，g=10ms2.则两球相遇处离拗出点的高度是()A.60mB.65mC.70mD.75m【答案】D【解析】先判断先竖直上抛的小球到达最高点用的时间为：t=四=竺=4s,则另一小球抛出时，第一个球正910在向上运动.再经过2s第一个球到达最高点，而第二个球到达第一球的位置，由竖直上抛运动的对称性可得，此后两球再经过IS后相遇.故两球相碰处离出发点的时间为3s,高度为：=一3)2=75m,故选D.2.气球以IOm/s的速度匀速象直上升,它上升到15m商处时,一直物由气球里掉落,则下列说法缙误的是(不计空气阻力，g=10ns2):()A.重物要经过3s才能落到地面B.重物上升的最大高度是15mC.到达地面时的速度是20msD.2s末重物再次回到原拗出点【答案】B【解析】重物由气球里掉落后继续上升，继续上升的高度九1=¥=三m=5mZg×iv继续上升的时间：t1=-=-s=ls910上升的最大高度H=h0+h1=15+5m=20m故B错误。下降所用时间与最大高度间关系为H=3。解得：t2=2s从掉落到落地用时：t=t1+t2=1+2s=3s故A正确。到达地面时的速度：V2=gt2=10×2ms=20ms故C正确。从掉落处上升与落回掉落处具有对称性，重物再次回到原抛出点的时间为20=2s,故D正确。3 .以从塔顶由静止释放小球A的时刻为计时零点，的时刻又在与小球.4毛高的位置处，由静止释放小球仄若两小球都只受直力作用，设小球B下落时间为f,在两小球落地前，两小球间的高度差为Ax,则牛一图线为【答案】B【解析】48两球释放后都做自由落体运动，8球释放时，功时到小球4的速度为gto，小球8的速度为0,根据匀变速直线运动规律，两小球下落的高度分别为包=(g£o)t+1。产和力b=，。尸，则=自一M=g£o3故选项B正确。4 .如图所示，水龙头开口A处的直径dl=2cm,A离地面R的南度h=80cm,当水龙头打开时，从A处流出的水流速度力=Im/s,在空中形成一完整的水流束，不计空久阻力。则该水流束在地面B处的根面直径d2约为(g取10ms2)()A. 2cmB. 0.98cmC. 4cmD.应大于2cm,但无法计算【答案】B【解析】水流由A到8做匀加速直线运动，由速度与位移关系：诏-琢=2gh,代入数据解得：%=x<17ms,由单位时间内通过任意横极面的水的体积均相等，可得：v1t-7rdj=vbt-11d2,解得：d2=098cm,故B正确,ACD错误。C.某段时间的中间时刻的速度等于初速度与末速度和的一半D.从静止开始的象直向下的匀加速直战运动是自由落体运动【答案】BC【解析】只在重力作用下由静止开始的竖直向下的运动是自由落体运动，选项AD错误；自由落体运动的加速度恒定为g,则根据Axgl可知，在任意相等的时间内速度变化量相等，选项B正确；因为自由落体运动是匀变速直线运动，则某段时间的中间时刻的速度等于初速度与末速度和的一半，选项C正确；故选BC.15 .关于自由落体运动，下列说法正确的是()A.它是鬟直向下、壮0=0、a=g的匀加速直线,运动C.在开始连埃的三个1s末的速度大小之比是1：2：3D.从开始运动起依次下落4.9m、9.8m、14.7m,所经历的时间之比为1：2：3【答案】ABC【解析】自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动，加速度为g,所以A对；第一个IS内的位移XI=潟,第二个1S内的位移必="(2to)2:温第三个1S内的位移3=)(3m)2-*(2m)2=狐2,则Ki：M：力=1：3：5,所以B对；第IS末的速度v=go,第2s末的速度V2=2gm,第3s末的速度也=B.在开始连块的三个IS内通过的位移之比是1：3：53g®则vl：v5：V3=I：2：3,所以C对：通过4.9m的时间Z1=J亨S再下落9.8m的时间匕=JS,再下落14.7m的时间匕=FS-产/s,则/1：Z2：h=l：(3-1)：(63),所以D不对.故选ABC.16 .对于从草果树上同一南度同时落下的苹果和树叶，下列说法正腐的是()A.苹果和树叶都可以弄成自由落体运动B.革果可以近似地看成自由落体运动，树叶不能看成自由雄体运动C.莘果和树叶都不能舟成自由落体运动D.假如地球上没有空气，则苹果和树叶将同时落地【答案】BD【解析】从树上落下的苹果所受阻力相对来说重力很小，可看成自由落体运动，而从树上落下的树叶所受阻力相对来说重力较大，不能看成自由落体运动，故AC错误，B正确；假如地球上没有空气，则苹果和树叶不受空气阻力，都做自由落体运动，下落快慢相同，同时落地，故D正确。所以BD正确，AC错误。二、解答题17.反应时间是指人们从发现情况到采取相应行动所经历的时间。如图所示，某男生用一把直尺利用自由落体运动规律粗略估算某女生的反应时间，男生整直握住直尺的上端，并把直尺下端的聿刻度线对准女生手的“虎口”，当女生看到直尺开始下落时迅速用手握紧尺子，测试发现,虎口”报在L=19.60cm的刻度线上，g取9.80ms2求：(1)该女生的反应时间，：(2)女生的手刚要握住尺子时尺子的速度大小V.【答案】(1)0.2s(2)1.96ms【解析】在反应时间内，尺子做自由落体运动，自由落体运动的时间等于反应时间的大小，结合位移时间公式进行求解.根据V=对求得速度。(1)尺子做自由落体运动，根据自由落体运动公式：L=gt2带入数据解得下落的时间为：£=0.2S(2)由速度时间公式可得刚要握住尺子时尺子的速度为：V=gt=9.8×Q.2ms=1.96mSo18.一个物体从离地南80m处的位置由普止开始自由下落(不计空气阻力)，巳知当地的支力加速度取g=10ms2求(1)物体到达地面时的速度是多大？(2)落到地面用了多长时间？【答案】(1)V=40ms(2)t=4s【解析】(I)小球下落作自由落体运动，以竖直向下为正方向由V2=2gh得:V=y2gh=2×10×80ms=40ms(2)由V=gt得:t=Vg=4010s=4s10 .关于自由落体运动，以下说法正确的是（）A.质量大的物体做自由落体运动时的加速度大B.从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C.雨清下落的过程是自由落体运动D.从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似舟做自由落体运动【答案】D【解析】试题分析：A、自由落体运动的加速度为g,与质量无关；错误B、水平飞行者的飞机上释放的物体有水平的初速度，不是自由落体运动，是平抛运动；错误C、雨滴下落的过程速度较大，受空气阻力比较大，最后几乎是匀速运动，不是自由落体；错误D、从水龙头上滴落的水滴由于速度较小，受到的空气阻力较小，下落过程可以近似看成自由落体运动；正确故选D11 .甲物体比乙物体所受的直力大5传，甲从H高处自由下落，乙从2H高处同时自由下落，在甲、乙落地前，下面说法错误的是）A.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大B.甲、乙各自下落Im时它们的速度相同C.两物体下落过程中的同一时刻，甲的速率一定比乙的速率大D.在下落过程中两物体之间的距离不断增大【答案】ACD【解析】A、自由落体运动的加速度为重力加速度，相等，故A错误；B、根据U=再可知，下落Im时，速度大小相等，故B正确：C、根据Zlu=g4£可知两物体下落过程中的同一时刻，甲的速率与乙的速率相等，故C错误；D、它两物体的运动情况相同，所以在下落过程中两物体之间的距离不变，故D错误。12 .在离地面h=15m高处，以Uo=IOm/s的速度同时象直向上与向下抛出甲、乙两小球，不计空气阻力，小球落地后就不再弹起，意力加速度g=10ms2,下列说法正确的是（）.两小球落地时的速度相等B.两小球落地的时间差为2sC.乙球落地时甲球恰好运动到最高位置D.t=2s时，两小球相距15m【答案】ABCD【解析】甲球做竖直上抛运动，乙球做竖直下抛运动，根据机械能守恒定律求落地时速率关系.由位移公式求落地时间.根据乙球的运动时间，分析甲球的位置.并由位移公式求出t=2s时两者间的距离.抛出后，只有重力做功，并且重力做功的高度相同，抛出的动能又相同，所以落地时的速度相等，A正确；两者的落地时间差等于小球甲做竖直上抛与自由下落到抛出点的时间，即dt=2x%=2s,B正确；乙球落地g时所用时间为0,故有=%0+ggt3解得0=ls,而甲球上升到最大高度所用时间b=%=1s,故乙球落地时甲球恰好运动到最高位宽，C正确：t=2s时，甲球回到抛出点，而乙球已经落地，故两者相距15m,D正确.13.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为Ikg的小球从一定的南度自由下落，测得在第5s内的位移是18m,则下列说法不正确的是（）A.小球在SS内的位移是50inB.小球在2S末的速度是20m/sC.该星球上的重力加速度为5ms2D.小球在第5s内的平均速度是3.6m/s【答案】BCD【解析】小球在第5s内的位移是18m,则在第5s内的平均速度为：v=ms=18ms,故D说法错误；根据推论可知：第5s内的平均速度等于4.5s末的速度，所以有=华=患ms2=4ms2,故C说法错误；小球在2s末的速度是：="2=4x2ms=8ms,故B说法错误；小球在前5s内的位移是：x=t2=×4x52=50771,故A说法正确。所以选BCD。14.关于自由落体运动，下列说法中正确的是（）A.只在重力作用下的登克向下的运动是自由落体运动B.自由落体运动，在任意相等的时间内速度变化量相等19.如图所示，一滴雨滴从离地面H=IOm高的屋檐自由下落，下落途中At=02s的时间内通过一个窗口，窗口的高度为h=2m,不计空气圈力，g¼10ns2求：(1)雨清落地的时间t和落地时的速度仇；(2)雨清经过窗口上边框时的速度7;(3)窗的上边框距地面的高度h2【答案】(1)t=y2svf=10>2m/s(2)v=9m/s(3)力2=5.95m【解析】根据h=g2得，t-=Js=2svgt=Ch2ms故雨滴落地的时间为s,落地的速度为16反"而.(2)根据X=Wr64产得，%=x-n=2二：；X(U)4yns=9ms.故雨滴经过窗口上边框的速度为9ms.(3)窗的上边框距离屋檐的距离=比=巴m=4.0511.2g20hw=h-h,=10-4.05m=5.95m.故窗的上边框距地面的高度为5.95m.如.在离地面7.2m处，手提2.2m长的酶子的上端如困所示，在奥子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落(绳子的质量不计，球的大小可忽略，g=10ms2)求：(1)两小球落地时间相差多少？(2)3球落地时A球的速度多大？【答案】(1)0.2s(2)10ms【解析】(1)设B球落地所需时间为U,因为h=g诏所以t=MS=4力®s=ls依hz=2得t2=Ng=410S=l.2s设A球落地时间为t2所以两小球落地的时间差为t=t2-1=0.2s(2)当B球落地时，A球的速度与B球的速度相等，即VA=VB=gt=IOxlWs=10m/s21.如图所示，悬挂的直杆AB长为a,在B以下h处，有一长为b的无底S)为CD,若将悬线剪断，求:(1)经过多长时间直杆下端B开始穿Bl管？(2)直杆下端B穿过圜简的时间是多少？(3)整个直杆AB穿过型色时间是多少？【答案】隹(2)睁但(3)隹逅隹99y9yj9yjg【解析】(DB端自由下落h高度开始穿圆筒，所以=解得：口=碧。(2)B端到达D端的时间为：t2所以直杆下端B穿过圆筒的时间是：t=t2-t1=产普一楞(3)A端运动到D点的时间为：C32(+b)92(+b)所以整个直杆AB穿过圆筒的时间为t=t3-tl