2024-2025學(xué)年新教材高中物理課時檢測7自由落體運動含解析粵教版必修第一冊VIP

PAGEPAGE5自由落體運動1．(多選)關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是()A．初速度為零的豎直向下的運動是自由落體運動B．只在重力作用下的豎直向下的運動是自由落體運動C．某一自由落體運動在隨意相等的時間內(nèi)速度改變量相等D．自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動解析：選CD只在重力作用下且初速度為零的豎直向下的運動是自由落體運動，選項A、B錯誤；任何物體的自由落體運動的加速度恒為g，則同一地點的自由落體運動在隨意相等的時間內(nèi)速度改變量均相等，選項C正確；自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動，選項D正確。2.“自由落體”演示試驗裝置如圖所示，當(dāng)牛頓管被抽成真空后，將其快速倒置，管內(nèi)輕重不同的物體從頂部下落究竟端的過程中，下列說法正確的是()A．時間相同，加速度相同B．時間相同，加速度不同C．時間不同，加速度相同D．時間不同，加速度不同解析：選A真空狀況下物體僅受重力作用，輕重不同的物體在真空管中均做自由落體運動，加速度均為重力加速度，又高度相同，依據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2知運動時間相同，選項A正確。3．試驗表明，在地球上同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫自由落體加速度，通常用g表示。關(guān)于自由落體加速度，下列說法正確的是()A．物體自由落體時間為t時，其速度改變量為gtB．羽毛輕飄飄地落下，說明它自由落體的加速度不是gC．在地球表面旁邊，g始終是個常量，大小為9.8m/s2D．在月球表面做自由落體運動的物體，其加速度也為g解析：選A由公式Δv＝gΔt可知，物體自由落體時間為t時，其速度改變量為gt，故A正確；羽毛輕飄飄地落下，是由于受到了空氣阻力，所以不是做自由落體運動，但不能說它自由落體的加速度不是g，故B錯誤；重力加速度與緯度和離地面高度有關(guān)，所以重力加速度不是一個常量，故C錯誤；在月球表面做自由落體運動的物體，其加速度與地球表面重力加速度不同，故D錯誤。4．(多選)為了求出樓房的高度，讓一石子從樓頂自由下落，若空氣阻力不計，當(dāng)?shù)刂亓铀俣纫阎瑴y出下列哪個物理量的值就能計算出樓房的高度()A．石子下落的總時間B．石子落地時的速度C．起先1s內(nèi)的位移D．通過最終1m的時間解析：選ABD依據(jù)位移時間公式s＝eq\f(1,2)gt2，知道石子下落時間，可求樓房高度，故A正確；依據(jù)速度與位移公式vt2＝2gs，知道石子落地的速度，可以求出樓房的高度，故B正確；已知石子起先1s內(nèi)的位移，無法求出樓房的高度，故C錯誤；已知通過最終1m內(nèi)的時間，依據(jù)s＝v0t＋eq\f(1,2)at2，求出最終1m內(nèi)的初速度，依據(jù)速度公式vt＝v0＋gt，求出落地時的速度，再依據(jù)vt2＝2gs，可求出下落的距離，故D正確。5．(多選)甲、乙兩物體所受的重力之比為1∶2，所在位置的高度之比為2∶1，它們做自由落體運動，則()A．落地時的速度之比是eq\r(2)∶1B．落地時的速度之比是1∶1C．下落過程中的加速度之比是1∶2D．下落過程中的加速度之比是1∶1解析：選AD對自由落體運動，由vt2＝2gs得vt＝eq\r(2gs)，則甲、乙兩物體落地速度之比為eq\r(2)∶1，故A正確，B錯誤；做自由落體運動的物體的加速度都是重力加速度，故C錯誤，D正確。6．如圖所示，某學(xué)習(xí)小組利用直尺估測反應(yīng)時間：甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙望見甲放開直尺時，馬上用手指捏住直尺，依據(jù)乙手指所在位置計算反應(yīng)時間。為簡化計算，某同學(xué)將直尺刻度進行了改進，以相等時間間隔在直尺的反面標(biāo)記反應(yīng)時間的刻度線，制作了“反應(yīng)時間測量儀”，下列四幅圖中刻度線標(biāo)度正確的是()解析：選B手的位置在起先時應(yīng)放在0刻度處，所以0刻度要在下邊；直尺做自由落體運動，依據(jù)s＝eq\f(1,2)gt2，有Δs＝eq\f(1,2)g(t＋Δt)2－eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)g(2t＋Δt)Δt，可知在相等的時間間隔內(nèi)，直尺下落的位移越來越大，即相等時間對應(yīng)的間隔距離越來越大，故B正確。7．兩物體在不同高度自由下落，同時落地，第一個物體下落時間為t0，其次個物體下落時間為eq\f(1,3)t0，當(dāng)其次個物體起先下落時，兩物體相距()A.eq\f(4,9)gt02 B．eq\f(2,9)gt02C.eq\f(1,6)gt02 D．eq\f(5,18)gt02解析：選B其次個物體在第一個物體下落eq\f(2t0,3)后起先下落，此時第一個物體下落的高度h1＝eq\f(1,2)geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2t0,3)))2＝eq\f(2gt02,9)，依據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2知第一個物體和其次個物體下落的總高度分別為eq\f(1,2)gt02和eq\f(gt02,18)，兩物體未下落時相距eq\f(gt02,2)－eq\f(gt02,18)＝eq\f(4gt02,9)，所以當(dāng)其次個物體起先下落時，兩物體相距Δh＝eq\f(4gt02,9)－eq\f(2gt02,9)＝eq\f(2gt02,9)，選項B正確。8．一名宇航員在某星球上駕駛航天器懸停在距星球表面50m高處做自由落體運動試驗(該星球沒有空氣)，讓一個小球自由下落，測得小球在5s內(nèi)落到星球表面，求：(1)物體起先下落2s末的速度；(2)物體第2s內(nèi)的速度改變量。解析：(1)已知小球5s內(nèi)的位移是50m，由s＝eq\f(1,2)g星t2得g星＝eq\f(2s,t2)＝eq\f(2×50,52)m/s2＝4m/s2物體起先下落2s末的速度v2＝g星t＝4×2m/s＝8m/s。(2)由vt＝v0＋gt得Δv＝Δt，則Δv＝4×1m/s＝4m/s。答案：(1)8m/s(2)4m/s9.(多選)有一串佛珠，穿在一根長1.8m的細(xì)線上，細(xì)線的首尾各固定一個佛珠，中間還有5個佛珠。從最下面的佛珠算起，相鄰兩個佛珠的距離為5cm,15cm,25cm，35cm，45cm,55cm，如圖所示。某人向上提起線的上端，讓線自由垂下，且第一個佛珠緊靠水平桌面。松手后起先計時，若不計空氣阻力，g取10m/s2，則第2,3,4,5,6,7個佛珠()A．落到桌面上的時間間隔越來越大B．落到桌面上的時間間隔越來越小C．依次落到桌面上的速率關(guān)系為1∶2∶3∶4∶5∶6D．其中的第4個佛珠落到桌面上的速率為3m/s解析：選CD起先時，序號為2,3,4,5,6,7的佛珠距地面高度分別為5cm,20cm,45cm,80cm,125cm和180cm，依次落到地面的位移之比滿意1∶4∶9∶16∶25∶36。依據(jù)s＝eq\f(1,2)gt2，知佛珠落到桌面上的時間之比肯定為1∶2∶3∶4∶5∶6，所以佛珠落到桌面上的時間間隔相等，故A、B錯誤。依據(jù)v＝gt知，佛珠依次落到桌面上的速率關(guān)系為1∶2∶3∶4∶5∶6，故C正確。第4個佛珠距離桌面的高度為45cm，則v＝eq\r(2gh)＝3m/s，故D正確。10.小球從靠近豎直磚墻的某位置由靜止釋放，用頻閃照相法拍攝的小球位置如圖中1,2,3和4所示。已知連續(xù)兩次閃光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度為d。由此可知小球()A．下落過程中的加速度大小約為eq\f(d,2T2)B．經(jīng)過位置3時的瞬時速度大小約為2gTC．經(jīng)過位置4時的瞬時速度大小約為eq\f(9d,2T)D．從位置1到4過程中的平均速度大小約為eq\f(9d,4T)解析：選C依據(jù)Δs＝d＝gT2得，加速度g＝eq\f(d,T2)，故A錯誤；小球經(jīng)過位置3的瞬時速度v3＝eq\f(7d,2T)，經(jīng)過位置4的瞬時速度v4＝v3＋gT＝eq\f(7d,2T)＋eq\f(d,T2)·T＝eq\f(9d,2T)，故B錯誤，C正確；從位置1到4過程中的平均速度大小約為eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(9d,3T)，故D錯誤。11．小球從空中自由下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度，小球與地面碰撞的時間忽視不計，其速度—時間圖像如圖所示，由圖像可知(g取10m/s2)()A．小球起先下落的高度為2.5mB．小球在從起先下落0.8s內(nèi)的平均速度大小是1m/s，方向豎直向下C．小球在從起先下落0.8s內(nèi)的平均速度大小是4m/s，方向豎直向上D．小球在從起先下落0.5s內(nèi)和后0.3s內(nèi)加速度不相同解析：選B0～0.5s為下落階段，由于速度—時間圖像與橫坐標(biāo)軸圍成面積表示對應(yīng)位移，則下落高度h1＝eq\f(5×0.5,2)m＝1.25m，全程的位移是h＝h1＋h2＝1.25m＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－3×0.3×\f(1,2)))m＝0.80m，全程的平均速度eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(h,t)＝eq\f(0.80,0.8)m/s＝1m/s，即小球在從起先下落0.8s內(nèi)的平均速度大小是1m/s，方向豎直向下，選項B正確，選項A、C錯誤；下落階段的加速度a1＝eq\f(Δv1,t1)＝eq\f(5－0,0.5)m/s2＝10m/s2，0.5～0.8s為反彈階段，這一階段的加速度a2＝eq\f(Δv2,t2)＝eq\f(0－－3,0.3)m/s2＝10m/s2，即a1＝a2，選項D錯誤。12．四個小球在離地面不同高度同時由靜止釋放，不計空氣阻力，從起先運動時刻起每隔相等的時間間隔，小球依次遇到地面。下列各圖中，能反映出剛起先運動時各小球相對地面的位置的是()解析：選C依題意可設(shè)第1個小球經(jīng)時間t落地，則第2個小球經(jīng)時間2t落地，第3個小球經(jīng)時間3t落地，第4個小球經(jīng)時間4t落地。四個小球做的都是初速度為零的勻加速直線運動，因此它們下落的高度之比為1∶4∶9∶16，所以選項C正確。13．某跳傘運動員做低空跳傘表演。他離開懸停的飛機后先做自由落體運動，當(dāng)距離地面104m時起先打開著陸傘，到達(dá)地面時速度減為2.0m/s。假如認(rèn)為起先打開著陸傘直至落地前運動員在做勻減速運動，加速度大小為12m/s2，g取10m/s2，求：(1)運動員打開著陸傘時的速度是多少；(2)運動員離開飛機時距地面的高度為多少；(3)運動員離開飛機后，經(jīng)過多長時間才能到達(dá)地面。解析：(1)勻減速過程，依據(jù)v2－v02＝2ah可知，運動員打開著陸傘時的速度v0＝eq\r(v2－2ah)＝eq\r(22－2×－12×104)m/s＝50m/s。(2)運動員從飛機上跳下到打開著陸傘時下落的高度h′＝eq