高一物理人教版必修一課時檢測2-4自由落體運動

課時素養(yǎng)檢測十自由落體運動(25分鐘60分)一、單項選擇題(本題共6小題,每小題5分,共30分)1.小球從某一高度開始做自由落體運動,則在釋放小球的瞬間()A.小球的速度和加速度均為零B.小球的速度為零,加速度不為零C.小球的速度不為零,加速度為零D.小球的速度和加速度均不為零【解析】選B。自由落體運動是勻變速運動,在任一時刻加速度相等,故在釋放小球的瞬間速度為零但加速度不為零,B正確。2.一個鐵釘和一團(tuán)棉花同時從同一高度處下落,總是鐵釘先落地,這是因為()A.鐵釘比棉花團(tuán)重B.棉花團(tuán)受到的空氣阻力的影響比鐵釘大C.鐵釘不受空氣阻力D.鐵釘?shù)闹亓铀俣缺让藁▓F(tuán)的大【解析】選B。物體的輕重不影響其下落的快慢,A錯。任何物體在空氣中下落都受空氣阻力作用,C錯。由于鐵釘?shù)谋砻娣e比棉花團(tuán)小,受到的阻力較小,而棉花團(tuán)受到的空氣的阻力相對于其重力較大,故棉花團(tuán)下落速度較慢,后落地,B對。重力產(chǎn)生的加速度相同,和物體的質(zhì)量無關(guān),D錯。3.下列各種運動中,屬于自由落體運動的是 ()A.從樹上隨風(fēng)飄下的樹葉B.斜風(fēng)中灑落的小雨點C.陽臺上掉下的花盆D.飛機(jī)上投下的炸彈【解析】選C。從樹上隨風(fēng)飄下的樹葉,所受的空氣阻力相對于樹葉的重力不可忽略,所以樹葉的運動不能看成自由落體運動,A錯誤。斜風(fēng)中灑落的小雨點除了受重力外,還受到空氣阻力、風(fēng)力的作用且不可以忽略,故小雨點的運動不能看成自由落體運動,B錯誤。陽臺上掉下的花盆初速度為零且所受的空氣阻力與重力相比可以忽略,故花盆的運動可看成自由落體運動,C正確。飛機(jī)上投下的炸彈在離開飛機(jī)的瞬間與飛機(jī)在該時刻的速度相同,即炸彈初速度不為零,故炸彈的運動不是自由落體運動,D錯誤。4.某同學(xué)在實驗室做了如圖所示的實驗,鐵質(zhì)小球被電磁鐵吸附,斷開電磁鐵的電源,小球自由下落,已知小球的直徑為0.50cm,該同學(xué)從計時器上讀出小球通過光電門的時間為2.00×103s,g取10m/s2,則小球開始下落的位置距光電門的距離約為 ()m【解析】選C。小球通過光電門的時間很短,這段時間內(nèi)的平均速度可看成瞬時速度,為:v=QUOTE=QUOTEm/s=2.5m/s,由自由落體運動規(guī)律可知:h=QUOTE=0.3125m≈0.31m。故選C。5.如圖所示,A、B兩個小球用長為1m的細(xì)線連接,用手拿著A球,B球豎直懸掛,且A、B兩球均靜止。現(xiàn)由靜止釋放A球,測得兩球落地的時間差為0.2s,不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,則A球釋放時離地面的高度為()m【解析】選B。設(shè)釋放時A球離地高度為h,則QUOTEQUOTE=Δt,求得h=1.80m。故選B。6.一個石子從高處釋放,做自由落體運動,已知它在第1s內(nèi)的位移大小是s,則它在第3s內(nèi)的位移大小是()A.3s B.5s C.7s D.9s【解析】選B。石子做自由落體運動,自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,在第1s、第2s、第3s內(nèi)的位移之比為1∶3∶5,已知石子在第1s內(nèi)的位移大小是s,則它在第3s內(nèi)的位移大小是5s,B正確。二、非選擇題(本題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)7.(14分)空降兵某部官兵使用新裝備進(jìn)行超低空跳傘,若跳傘空降兵在離地面224m高處,由靜止開始在豎直方向做自由落體運動。一段時間后,立即打開降落傘,以12.5m/s2的平均加速度勻減速下降,為了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超過5m/s(g取10m/s2)。求:(1)空降兵打開降落傘時離地的高度至少為多少米?(2)如果空降兵落地的速度等于5m/s,相當(dāng)于從多高的地方自由落體?【解析】(1)設(shè)空降兵做自由落體運動的高度為h時速度為v,此時打開傘開始勻減速運動,落地時速度剛好為5m/s,這種情況空降兵在空中運動時間最短,則有v2=2gh,QUOTEv2=2a(Hh)。代入數(shù)據(jù)解得:h=125m,v=50m/s為使空降兵安全著地,他展開傘時的高度至少為:Hh=224m125m=99m(2)當(dāng)落地速度為5m/s時,相當(dāng)于從h′高處自由落體h′=QUOTE=QUOTEm=1.25m答案:(1)99m(2)1.25m8.(16分)某同學(xué)站在一平房邊觀察從屋檐邊滴下的水滴,發(fā)現(xiàn)屋檐的滴水是等時的,且第5滴正欲滴下時,第1滴剛好到達(dá)地面;第2滴和第3滴水剛好位于窗戶的下沿和上沿,他測得窗戶上、下沿的高度差為1m,由此求屋檐離地面的高度。【解析】作出如圖所示的示意圖。5滴水滴的位置等效為一滴水做自由落體運動連續(xù)相等時間內(nèi)的位置。圖中自上而下相鄰點距離比為1∶3∶5∶7,因點“3”“2”間距為1m,可知屋檐離地面高度為QUOTE×(1+3+5+7)m=3.2m。答案:3.2m(15分鐘40分)9.(6分)(多選)科技館中的一個展品如圖所示,在較暗處有一個不斷均勻滴水的水龍頭,在一種特殊的間歇閃光燈的照射下,若調(diào)節(jié)間歇閃光時間間隔正好與水滴從A下落到B的時間相同,可以看到一種奇特的現(xiàn)象,水滴似乎不再下落,而是像固定在圖中的A、B、C、D四個位置不動,對出現(xiàn)的這種現(xiàn)象,下列描述正確的是(g=10m/s2) ()A.水滴在下落過程中通過相鄰兩點間的時間滿足tAB<tBC<tCDB.間歇發(fā)光的間隔時間是QUOTEsC.水滴在相鄰兩點間的位移之比為xAB:xBC:xCD=1∶3∶5D.水滴在各點速度之比為vB∶vC∶vD=1∶4∶9【解析】選B、C。光源間歇發(fā)光,發(fā)光間隔可由h=QUOTEgt2求出,得t=0.1QUOTEs,相鄰兩點間的時間相等,A錯誤,B正確;由初速度為零的勻變速直線運動規(guī)律可判斷,故C正確,D錯誤。10.(6分)(多選)在一次利用滴水法測重力加速度的實驗中:讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤子而聽到聲音時,后一滴恰好離開水龍頭。從第1次聽到水擊盤聲時開始數(shù)“1”并開始計時,數(shù)到“n”時聽到水擊盤聲的總時間為T,用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差為h,即可算出重力加速度。則 ()A.每一滴水從水龍頭落到盤子的時間為QUOTEB.每一滴水從水龍頭落到盤子的時間為QUOTEC.重力加速度的計算式為QUOTED.重力加速度的計算式為QUOTE【解析】選B、D。從第1次聽到水擊盤聲開始計數(shù)為“1”,當(dāng)數(shù)到“n”時,共經(jīng)歷了n1個水滴下落的時間,故每一滴水從水龍頭落到盤子的時間為t=QUOTE,故A錯誤,B正確;由h=QUOTEgt2,可得:g=QUOTE,故C錯誤,D正確。11.(6分)在一豎直磚墻前讓一個小石子自由下落,小石子下落的軌跡距離磚墻很近?，F(xiàn)用照相機(jī)對下落的石子進(jìn)行拍攝。某次拍攝的照片如圖所示,AB為小石子在這次曝光中留下的模糊影跡。已知每層磚(包括磚縫)的平均厚度約為6.0cm,A點距石子開始下落的豎直距離約1.8m。估算照相機(jī)這次拍攝的“曝光時間”最接近 ()A.2.0×101s B.2.0×102sC.2.0×103s D.2.0×104s【解析】選B。因為石子在曝光時間內(nèi)的位移遠(yuǎn)小于A點距石子開始下落點的豎直距離,則可以用石子在A點的瞬時速度代替AB段的平均速度,由自由落體規(guī)律有vA=QUOTE=6m/s,則曝光時間為t=QUOTE=0.02s。12.(22分)攀巖運動以其獨特的魅力吸引了世界各地越來越多的年輕人參加,在我國近兩年的發(fā)展也初具規(guī)模。一名攀巖運動員在即將登上陡峭的封頂時碰落了一塊石塊,石塊自由落下,當(dāng)石塊自由下落6s時運動員看到石塊落水時激起的水花,設(shè)石塊自由下落點到水面的高度為h(不考慮空氣阻力,g取10m/s2)。求:(1)石塊落水時速度的大小。(2)石塊下落QUOTE時所用的時間。(3)石塊落水前最后2s內(nèi)下落的高度?！窘馕觥?1)根據(jù)題意可知,石塊做自由落體運動的時間為6s,故v=gt=10×6m/s=60m/s。(2)石塊在6s內(nèi)下落的高度為h,則h=QUOTEgt2=QUOTE×10×62m=180m,設(shè)下落QUOTE=90m的時間為t0,則QU