2025版新教材高中物理課時分層作業(yè)十自由落體運動新人教版必修第一冊

課時分層作業(yè)(十)自由落體運動A組基礎(chǔ)鞏固練1．(多選)下列關(guān)于自由落體運動及重力加速度的說法，正確的是()A．豎直向下的運動肯定是自由落體運動B．熟透的蘋果從樹枝起先自由下落的運動可被視為自由落體運動C．相同地點，輕、重物體的g值一樣大D．g值在赤道處大于在北極處2．唐代大詩人李白的“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”描述了廬山瀑布的美景．假如三尺為1m，則水落到地面的速度約為(設(shè)初速度為零，忽視空氣阻力，重力加速度g取10m/s2)()A．100m/sB．140m/sC．200m/sD．300m/s3．如圖所示，質(zhì)量不同的兩個小球從同一高度同時做自由落體運動，則()A．質(zhì)量大的下落得快B．質(zhì)量小的下落得快C．兩球下落的時間相同D．兩球下落的加速度不同4．如圖所示，四個小球在離地面不同高度處，同時由靜止釋放，不計空氣阻力．從某一時刻起，每隔相等的時間間隔小球依次遇到地面，則剛起先運動時各小球相對地面的位置可能是()5．(多選)伽利略在探討自由落體運動時，主要遇到了兩個問題：①無精確的計時儀器；②沒有測瞬時速度的工具．關(guān)于伽利略解決上述問題的方法，下列說法正確的是()A．利用x∝t2替代v∝t解決了問題①B．利用x∝t2替代v∝t解決了問題②C．利用斜面上小球的運動替代自由落體運動解決了問題①D．利用x∝t替代v∝t解決了問題②6．(多選)為了測出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由下落至地面(不計空氣阻力，重力加速度為已知)，測出下列哪個物理量就可以計算出樓房的高度()A．石塊下落到地面的總時間B．石塊落地前瞬間的速度C．石塊下落第1s內(nèi)的位移D．石塊通過最終1m位移所用的時間7．許多智能手機都有加速度傳感器，它能感知和測量加速度，使我們更加便利直觀地相識物體的運動．為了記錄手機自由下落時的加速度圖像，先用手水平托著手機，打開數(shù)據(jù)記錄開關(guān)，手掌快速向下運動，讓手機脫離手掌而自由下落，然后在下方接住手機，視察手機屏幕上加速度傳感器的圖像，如圖所示．從圖中可以看到，圖線上有一段時間的數(shù)值是－10m/s2，有一小段時間的數(shù)值突變?yōu)?9m/s2，下列說法正確的是()A．測得手機做自由落體運動的加速度是－10m/s2，方向向下B．測得手機做自由落體運動的加速度是10m/s2，方向向下C．測得手機做自由落體運動的加速度是19m/s2，方向向上D．測得手機做自由落體運動的加速度是9m/s2，方向向上8．(多選)宋代朱淑貞在《對景漫成》中用詩句“楓葉醉紅秋色里，兩三行雁夕陽中”描寫了秋天楓葉下落的情景．有一片楓葉在颯颯秋風(fēng)中飄然落下，下落的高度為9.6m，歷經(jīng)的時間是1.6s，取重力加速度大小g＝10m/s2，則下列說法正確的是()A．楓葉下落不行以看成自由落體運動B．楓葉下落的軌跡肯定是直線C．楓葉剛著地時瞬時速度可能等于6m/sD．楓葉的平均速度可能小于6m/s9．如圖是懸崖跳水運動員從懸崖跳水時的照片．一位視察者測出，跳水者遇到水面前在空中下落了3.0s，跳水運動員可視為質(zhì)點，在空中的運動可看作自由落體運動．求：(g＝10m/s2)(1)懸崖的高度；(2)下落過程的平均速度；(3)跳水者入水時的速度大?。瓸組實力提升練10.如圖所示，A、B兩小球用等長的細(xì)線懸掛在傾角為30°的直桿上．現(xiàn)同時剪斷細(xì)線，A球比B球晚落地0.2s．B球與地面的高度差h＝5m(不計空氣阻力，g取10m/s2).則()A．A球與地面的高度差為6mB．A、B兩小球釋放前相距4.4mC．若先剪斷懸掛B球的細(xì)線，A、B兩球有可能同時落地D．下落過程中，A球的速度改變率比B球的大11．[2024·遼寧試驗中學(xué)高一月考]某人在室內(nèi)以窗戶為背景拍攝照片時，恰好把從房檐落下的一個石子拍攝在照片中，石子可看成質(zhì)點，形成如圖所示畫面．畫面中的一條線就是石子運動痕跡．痕跡長為0.5cm，已知曝光時間為0.01s，實際長度為120cm的窗戶在照片中長度為3.0cm.請計算石子是從距窗戶頂端約多高的地方落下來的()A．20mB．30mC．2mD．4m12.某同學(xué)利用自由落體運動測量重力加速度，試驗裝置如圖1所示，打點計時器接在頻率為50.0Hz的溝通電源上．使重錘自由下落，打點計時器在隨重錘下落的紙帶上打下一系列點跡．挑出點跡清楚的一條紙帶，依次標(biāo)出計數(shù)點1，2，…，8，相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點．分別測出相鄰計數(shù)點之間的距離x1，x2，…，x7，并求出打點2，3，…，7時對應(yīng)的重錘的速度．在坐標(biāo)紙上建立v-t坐標(biāo)系，依據(jù)重錘下落的速度作出v-t圖線并求重力加速度．(1)圖2為紙帶的一部分，打點3時，重錘下落的速度v3＝________m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).(2)除點3外，其余各點速度對應(yīng)的坐標(biāo)點已在圖3坐標(biāo)系中標(biāo)出，請在圖中標(biāo)出速度v3對應(yīng)的坐標(biāo)點，并作出v-t圖線．(3)依據(jù)圖3，試驗測得的重力加速度g＝________m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).(4)某同學(xué)居家學(xué)習(xí)期間，留意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)覺通過調(diào)整水龍頭閥門可實現(xiàn)水滴逐滴下落，并能限制相鄰水滴起先下落的時間間隔，還能聽到水滴落地時發(fā)出的嘹亮聲音．于是他安排利用手機的秒表計時功能和刻度尺測量重力加速度．為精確測量，請寫出須要測量的物理量及對應(yīng)的測量方法．________________________________________________________________________________________________________________________________________________.13．在離地面7.2m處，手提2.2m長的繩子的上端如圖所示，在繩子的上下兩端各拴一小球，放手后小球自由下落(繩子的質(zhì)量不計，球的大小可忽視，g取10m/s2).求(1)兩小球落地時間差；(2)B球落地時A球的速度．14.如圖所示，直桿長l1＝0.5m，圓筒高l2＝3.7m．直桿位于圓筒正上方H＝0.8m處．直桿從靜止起先做自由落體運動，并能豎直穿過圓筒(g取10m/s2)，求：(1)直桿下端剛到圓筒上端的時間；(2)直桿穿越圓筒所用的時間．自由落體運動1．解析：A錯：物體做自由落體運動的條件是初速度為零且只受重力作用；B對：熟透的蘋果在下落過程中雖受空氣阻力的作用，但該阻力遠(yuǎn)小于它的重力，可以忽視該阻力，故可將該運動視為自由落體運動；C對：相同地點，重力加速度相同，與質(zhì)量無關(guān)；D錯：赤道處g值小于北極處．答案：BC2．解析：依據(jù)v2＝2gh得v＝eq\r(2×10×1000)m/s＝1.4×102m/s，故選項B正確．答案：B3．解析：兩小球都做自由落體運動，加速度都為重力加速度g，因此兩小球下落得快慢相同，故A、B、D錯誤；依據(jù)自由落體運動的公式x＝eq\f(1,2)gt2可知t＝eq\r(\f(2x,g))，故兩個小球同時落地，故C正確．答案：C4．解析：可以將四個小球的運動等效為一個小球的運動，且每隔相等時間間隔記錄一次小球的位置．采納逆向分析法，小球的運動時間之比為1∶2∶3∶4，則位移之比為1∶4∶9∶16，比照圖可知，選項C是可能的情景．答案：C5．解析：A、D錯，B對：伽利略認(rèn)為，假如物體的初速度為零，而且速度隨時間的改變是勻稱的，那么它通過的位移與所用時間的二次方成正比，這樣，只要測出物體通過不同位移所用的時間，就可以檢驗這個物體的速度是否隨時間勻稱改變．C對：滴水計時不能測量自由落體運動所用的較短時間，伽利略采納了一個奇妙的方法來“沖淡”重力，他讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，銅球在斜面上運動的加速度要比豎直下落的加速度小得多，通過相同距離所用時間長，簡單測量．答案：BC6．解析：由公式h＝eq\f(1,2)gt2可知，選項A正確；依據(jù)v2＝2gh可知，選項B正確；依據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2知只測出第1s內(nèi)的位移，不能計算出總高度，選項C錯誤；依據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2和h－1＝eq\f(1,2)g(t－t′)2可知，選項D正確．答案：ABD7．解析：依據(jù)題意可知，手機先做自由落體運動，用手接住手機時做減速運動，由題中數(shù)據(jù)可知，向上為正方向，則手機做自由落體運動的加速度是－10m/s2，方向向下．故選A.答案：A8．解析：若楓葉下落做自由落體運動，則1.6s下落的高度為h＝eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)×10×1.62m＝12.8m，故楓葉下落不行以看成自由落體運動，軌跡也不肯定是直線，故A正確，B錯誤；楓葉的位移肯定大于9.6m，平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)>eq\f(9.6,1.6)m/s＝6m/s，楓葉剛著地時的瞬時速度可能等于6m/s，故C正確，D錯誤．故選AC.答案：AC9．解析：(1)懸崖的高度h＝eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)×10×3.02m＝45m.(2)下落過程的平均速度．eq\x\to(v)＝eq\f(h,t)＝eq\f(45,3)m/s＝15m/s.(3)跳水者入水時的速度大小v＝gt＝3×10m/s＝30m/s.答案：(1)45m(2)15m/s(3)30m/s10．解析：B落地的時間為tB，依據(jù)自由落體運動規(guī)律可得h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(B))，解得tB＝1s，則A落地的時間為tA＝tB＋0.2s＝1.2s，則A球與地面的高度差為hA＝eq\f(1,2)gteq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(A))＝7.2m，A錯誤；A、B兩小球釋放前的高度差為Δh＝hA－h(huán)＝2.2m，桿的傾角為30°，A、B兩小球釋放前相距s＝eq\f(Δh,sin30°)＝4.4m，B正確；B球離地高度更小，若先剪斷懸掛B球的細(xì)線，A、B兩球不行能同時落地，C錯誤；速度的改變率即加速度，兩小球在下落過程中加速度相同，均為重力加速度，D錯誤．故選B.答案：B11．解析：設(shè)在曝光時間0.01s內(nèi)，石子實際下落的距離為x，由題意得eq\f(3cm,120cm)＝eq\f(0.5cm,x)，解得x＝20cm.曝光時間極短，石子的平均速度近似等于瞬時速度，石子在這0.01s內(nèi)的速度v＝eq\f(x,t)＝eq\f(0.2,0.01)m/s＝20m/s，石子做自由落體運動，有2gh＝v2，解得h≈20m，故選A項．答案：A12．解析：(1)打點計時器接在頻率為50.0Hz的溝通電源上，相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點，則相鄰兩計數(shù)點之間的時間為t＝2×0.02s＝0.04s，紙帶做自由落體運動，打點3時的瞬時速度等于點2到點4之間的平均速度，由紙帶數(shù)據(jù)可知v3＝eq\f(x24,2t)＝eq\f(（3.83＋5.36）×10－2,2×0.04)m/s＝1.15m/s.(2)做出圖像如圖所示(3)依據(jù)v＝gt，可知g＝eq\f(v,t)，依據(jù)vt圖像可知其斜率為重力加速度，則有g(shù)＝eq\f(2.7－0.35,0.24)m/s2＝9.79m/s2.(4)須要測量的物理量：水滴下落的高度h和下落的時間t.測量h的方法：用刻度尺測量水龍頭出水口到地面的高度，多次測量取平均值；測量t的方法：調(diào)整水龍頭閥門，使一滴水起先下落的同時，恰好聽到前一滴水落地時發(fā)出的嘹亮聲音．用手機測量n滴水下落的總時間tn，則t＝eq\f(tn,n).由h＝eq\f(1,2)gt2可得g＝eq\f(2n2h,teq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(n)))．答案：(1)1.15(2)見解析(3)9.79(4)見解析13．解析：(1)對B球，依據(jù)自由落體運動規(guī)律得h1＝eq\f(1,2)gteq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))，其中h1＝h－l＝5m，代入數(shù)據(jù)解得t1＝1s；對A球，依據(jù)自由落體運動規(guī)律得h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))，代入數(shù)據(jù)解得t2＝1.2s.所以兩小球落地的時間差為Δt＝t2－t1＝0.2s.(2)當(dāng)B球落地時，A球的速度與B球的速度相等，由v＝gt1得，v＝10×1m/s＝10m/s.答案：(1)0.2s(2)10m/s14．解析：