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2025人教版物理重難點(diǎn)-必修一25專題:期中模擬測試05解析版一、單選題1.由杭州東站開往上海虹橋站的G7560次高鐵列車的時(shí)刻表如圖所示,已知杭州東站到上海虹橋站的直線距離約為162km,下列說法正確的是(
)A.15:29是時(shí)間間隔 B.以列車為參考系,坐在車上的乘客在運(yùn)動(dòng)C.列車全程的平均速率約為81km/h D.列車全程的平均速度約為177km/h【答案】D【詳解】A.15:29是指時(shí)刻,故A錯(cuò)誤;B.以列車為參考系,坐在車上的乘客處于靜止?fàn)顟B(tài),故B錯(cuò)誤;CD.已知杭州東站到上海虹橋站的直線距離約為162km,由列車的時(shí)刻表可知,出發(fā)時(shí)刻為,到站時(shí)刻為,則所用時(shí)間為則列車全程的平均速度大小為由于不知道全程的路程,所以無法求得列車的平均速率,故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。2.關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.勻減速直線運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的運(yùn)動(dòng)B.加速度大,速度一定大C.勻變速直線運(yùn)動(dòng)是位移隨時(shí)間均勻變化的運(yùn)動(dòng)D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在任意時(shí)間內(nèi)速度的變化率相同【答案】D【詳解】A.勻減速直線運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;B.加速度大,速度變化率大,速度不一定大,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù),可知?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)是位移隨時(shí)間不是均勻變化的,故C錯(cuò)誤;D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,加速度保持不變,根據(jù),可知即在任意時(shí)間內(nèi)速度的變化率相同,故D正確。故選D。3.如圖為一機(jī)動(dòng)車剎車過程中的圖像,設(shè)初速度v0的方向?yàn)檎较?。以下說法正確的是()
A.機(jī)動(dòng)車的初速度為4m/sB.機(jī)動(dòng)車的加速度大小為4m/s2C.機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為5sD.機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為25m【答案】D【詳解】AB.根據(jù)圖像可得整理可得結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系可得機(jī)動(dòng)車的初速度和加速度分別為,故AB錯(cuò)誤;CD.機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。4.為了研究摩擦力,將一個(gè)質(zhì)量為的物體與已經(jīng)調(diào)零的輕質(zhì)彈簧測力計(jì)連接在一起,置于水平桌面上,水平緩慢拉動(dòng)彈簧測力計(jì),當(dāng)讀數(shù)為某一數(shù)值時(shí),發(fā)現(xiàn)物體恰好動(dòng)了起來。隨后發(fā)現(xiàn),水平拉力如圖所示時(shí),物體運(yùn)動(dòng)但速度不變,。則下列說法正確的是(
)A.物體動(dòng)起來之前的現(xiàn)象說明:靜摩擦力的值有一個(gè)范圍B.桌面所受滑動(dòng)摩擦力方向水平向右C.物體所受支持力的反作用力大小是,作用在物體上D.由物體運(yùn)動(dòng)起來以后的題設(shè)條件,不能求出動(dòng)摩擦因數(shù)【答案】A【詳解】A.物體動(dòng)起來之前的現(xiàn)象說明:靜摩擦力隨拉力的變化而變化,所以摩擦力的值有一個(gè)范圍,故A正確;B.桌面所受滑動(dòng)摩擦力方向水平向左,故B錯(cuò)誤;C.物體所受支持力的反作用力大小是10N,作用在水平桌面上,故C錯(cuò)誤;D.物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力與摩擦力大小相等,由解得故D錯(cuò)誤。故選A。5.一名宇航員在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),讓一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落,測得在第5s內(nèi)的位移是18m,則()A.物體在2s末的速度是20m/sB.物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/sC.物體自由下落的加速度是8m/s2D.物體在5s內(nèi)的位移是50m【答案】D【詳解】B.物體在第5s內(nèi)的平均速度為故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)自由落體規(guī)律可得自由下落的加速度g=4m/s2故C錯(cuò)誤;A.物體在2s末的速度v=gt2=4×2m/s=8m/s故A錯(cuò)誤;D.物體在5s內(nèi)的位移故D正確。故選D。6.冰壺運(yùn)動(dòng)是深受觀眾喜愛的冬奧會項(xiàng)目。2022年2月11日冬奧會冰壺男子循環(huán)賽中,中國隊(duì)以5比4戰(zhàn)勝丹麥隊(duì)。若某次冰壺被投擲后,在冰面上的運(yùn)動(dòng)可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng),則下列關(guān)于冰壺運(yùn)動(dòng)的速度v與位移x的關(guān)系圖像正確的是()A. B.C. D.【答案】D【詳解】由題意知,冰壺被投擲后,在冰面上的運(yùn)動(dòng)可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度大小為a,則冰壺運(yùn)動(dòng)的速度v與位移x的關(guān)系滿足即即速度v隨位移x增大而減小,且非線性變化。故選D。二、多選題7.汽車以10m/s的速度開始剎車,剎車中加速度大小為2m/s2。關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是()A.剎車后6s末的速度為2m/sB.剎車后6s內(nèi)的位移為25mC.剎車中整個(gè)位移中點(diǎn)的速度為D.停止前第3s、第2s、最后1s的位移之比為【答案】BC【詳解】A.汽車速度減為零所需時(shí)間所以剎車后6s末的速度為0,故A錯(cuò)誤;B.剎車后6s內(nèi)的位移跟5s內(nèi)位移相同,則故B正確;C.剎車到整個(gè)位移的中點(diǎn)的位移為根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得故C正確;D.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)連續(xù)相等時(shí)間間隔的位移之比為,所以停止前第3s、第2s、最后1s的位移之比為,故D錯(cuò)誤。故選BC。8.獨(dú)輪摩托車是一種新型交通工具,它通過內(nèi)置的一對陀螺儀來實(shí)現(xiàn)平衡,而它的速度是由傾斜程度來控制的,想要加速則摩托車向前傾,想要減速和后退則摩托車向后傾。某人騎著一款獨(dú)輪摩托車從靜止開始先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)了6s之后立即做勻減速運(yùn)動(dòng),再經(jīng)10s停止。則下列說法正確的是()A.摩托車在加速、減速運(yùn)動(dòng)中的加速度方向相反B.摩托車在加速、減速運(yùn)動(dòng)中的加速度方向相同C.摩托車在加速、減速運(yùn)動(dòng)中的加速度大小之比D.摩托車在加速、減速運(yùn)動(dòng)中的加速度大小之比【答案】AC【詳解】AB.獨(dú)輪摩托車運(yùn)動(dòng)方向未變,先加速后減速,則兩階段加速度方向相反,故A正確,B錯(cuò)誤;CD.由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)6s后做勻減速運(yùn)動(dòng),再經(jīng)10s停止,加速階段的末速度與減速階段的初速度相等,設(shè)該速度為,則有可得故C正確,D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示,有一根均勻的非密繞彈簧和4個(gè)等質(zhì)量的鉤碼,固定在彈簧底端的m2和固定在彈簧中部的m1各有2個(gè)鉤碼,整個(gè)裝置保持靜止時(shí),m1之上的彈簧長度S1恰好等于m1之下的彈簧長度S2。則()A.S1部分的原長(無彈力時(shí)的長度)比S2部分的原長短B.取m1處的一個(gè)鉤碼移到m2處,S1部分會縮短C.取m2處的一個(gè)鉤碼移到m1處,彈簧總長不變D.將m1的懸掛點(diǎn)下移一小段,彈簧總長會變長【答案】AD【詳解】A.彈簧m1之上部分的拉力要與m1之下的所有物體總重平衡,故大小等于m1和m2的總重;而m1之下部分的拉力僅與m2的重力平衡,故大小等于m2的重。由于m1之上部分受到較大的拉力,所以如果都撤除拉力,則S1部分應(yīng)該收縮量?S1大于S2部分的收縮量?S2,由于S1=S2可見S1'=S1-?S1<S2-?S2=S2'即S1部分的原長(無彈力時(shí)的長度)比S2部分的原長短,故A正確;B.取m1處的一個(gè)鉤碼移到m2處,S1部分受力不變,不會縮短,故B錯(cuò)誤;C.取m2處的一個(gè)鉤碼移到m1處,S1部分受力不變,S2部分受力變小收縮,彈簧總長變短,故C錯(cuò)誤;D.將m1的懸掛點(diǎn)下移一小段,m1移過的一小段彈簧受力變大被拉長,其余部分受力不變,故總長變長,故D正確。故選AD。10.一物體做直線運(yùn)動(dòng),在同一坐標(biāo)系中反映物體運(yùn)動(dòng)的加速度和速度隨時(shí)間變化的圖像中,可能正確的是()A.
B.
C.
D.
【答案】BC【詳解】A.由題圖A可知,物體的速度恒定,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度應(yīng)為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.由題圖B可知,速度—時(shí)間圖像是一條傾斜的直線,斜率為負(fù),表示物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由加速度—圖像可知,加速度方向?yàn)樨?fù)值,且加速度不變,表示物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B正確;C.由題圖C中加速度—圖像可知,加速度方向?yàn)檎?,且加速度不變,即物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度—圖像是一條傾斜的直線,斜率為正,表示物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;D.由題圖D可知,物體的速度恒定,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度應(yīng)為零,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題11.(1)如圖所示是電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的示意圖。電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)使用電源,當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí),打點(diǎn)周期是s。(2)電火花計(jì)時(shí)器正常工作時(shí),其打點(diǎn)的周期取決于。A.交流電壓的高低B.交流電的頻率C.墨粉紙盤的大小D.紙帶的長度(3)利用該計(jì)時(shí)器測量紙帶的速度,基本步驟如下:A.當(dāng)紙帶完全通過計(jì)時(shí)器后,及時(shí)關(guān)閉開關(guān)B.將紙帶從墨粉紙盤下面穿過電火花計(jì)時(shí)器C.用手拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)D.接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開關(guān)上述步驟正確的順序是。(按順序填寫編號)(4)如下圖所示的紙帶是某同學(xué)練習(xí)使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)得到的,紙帶的右端先通過電火花計(jì)時(shí)器,從點(diǎn)跡的分布情況可以斷定紙帶的速度變化情況是(選填“加速”或“減速”)。(5)如果圖中的紙帶與該實(shí)驗(yàn)中的紙帶是1∶1的比例,用刻度尺實(shí)際測量一下間長度為,則可以計(jì)算出紙帶的平均速度是。(6)另一小車在重物牽引下拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶沿平直軌道加速運(yùn)動(dòng)。如圖是打出的紙帶的一段,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。A:圖中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔s;B:,,,,,,則小車的加速度(充分利用測量的數(shù)據(jù)),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打點(diǎn)時(shí)小車的速度。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)C:如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率稍有增大,頻率從50Hz變成了60Hz,而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道,仍按照50Hz進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,那么速度的測量值與實(shí)際值相比。(選填:偏大、偏小、不變)【答案】220V交流0.02BBDCA減速0.420.10.800.40偏小【詳解】(1)[1]電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作時(shí)使用220V交流電源。[2]打點(diǎn)周期為(2)[3]電火花計(jì)時(shí)器正常工作時(shí),其打點(diǎn)的周期取決于交流電的頻率,故選B。(3)[4]利用電火花計(jì)時(shí)器測量紙帶的速度,基本步驟是:將紙帶從墨粉紙盤下面穿過電火花計(jì)時(shí)器,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開關(guān),然后用手拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng),當(dāng)紙帶完全通過計(jì)時(shí)器后,及時(shí)關(guān)閉計(jì)時(shí)器的開關(guān)。即正確的順序是BDCA。(4)[5]由圖可知,相鄰點(diǎn)跡之間的間距越來越小,說明紙帶在做減速運(yùn)動(dòng)。(5)[6]圖中共打出了14個(gè)點(diǎn),用時(shí)所以紙帶的平均速度為(6)[7]圖中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔[8]小車的加速度為[9]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打點(diǎn)時(shí)小車的速度[10]如果計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率從50Hz變成了60Hz,則打點(diǎn)的時(shí)間間隔將變?。蛔鰧?shí)驗(yàn)的同學(xué)如果仍按50Hz進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,那么其代入的時(shí)間間隔將大于實(shí)際的時(shí)間間隔,計(jì)算出來的速度將比真實(shí)值偏小。12.用圖甲所示的裝置“測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?,已知低壓交流電源打點(diǎn)周期。圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,A、B、C、D、E為相鄰的連續(xù)點(diǎn)。測得的數(shù)據(jù)為,、、。(1)下列說法正確的是A.實(shí)驗(yàn)中,除了上圖的器材外,還需要秒表、刻度尺B.實(shí)驗(yàn)中,重錘可以換用質(zhì)量較輕的等大木柱C.實(shí)驗(yàn)中,紙帶與限位孔均應(yīng)在同一豎直平面內(nèi)D.實(shí)驗(yàn)中,用手捏住紙帶上端把紙帶拉成豎直且重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2)分析紙帶可得B點(diǎn)的速度m/s(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)),用題中出現(xiàn)的符號來表達(dá)所測重力加速度的表達(dá)式為,代入數(shù)據(jù)可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值為。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))(3)用這種方法測出的重力加速度總比實(shí)際值偏小,其原因是。(寫一種原因即可)【答案】CD/DC2.139.75空氣阻力影響或者紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦力影響【詳解】(1)[1]A.實(shí)驗(yàn)中,除了上圖的器材外,還需要刻度尺,不需要秒表,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.實(shí)驗(yàn)中,重錘不可以換用質(zhì)量較輕的等大木柱,這樣阻力的影響太大,會產(chǎn)生誤差,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.實(shí)驗(yàn)中,紙帶與限位孔均應(yīng)在同一豎直平面內(nèi),以減小阻力影響,選項(xiàng)C正確;D.實(shí)驗(yàn)中,用手捏住紙帶上端把紙帶拉成豎直且重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,選項(xiàng)D正確。故選CD。(2)[2]分析紙帶可得B點(diǎn)的速度[3]所測重力加速度的表達(dá)式為[4]代入數(shù)據(jù)可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臄?shù)值為(3)[5]用這種方法測出的重力加速度總比實(shí)際值偏小,其原因是空氣阻力影響或者紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦力影響。四、解答題13.如圖所示,跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演,他離開直升機(jī)從距離地面580m的高處由靜止自由下落4s后,張開降落傘沿豎直方向勻減速下降,恰好到達(dá)地面靜止。(g?。┣螅海?)自由落體運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)運(yùn)動(dòng)員的速度大小;(2)減速下降時(shí)運(yùn)動(dòng)員的加速度;(3)運(yùn)動(dòng)員從離開直升機(jī)至到達(dá)地面整個(gè)過程的平均速度大小。【答案】(1)40m/s;(2)大小為,方向豎直向上;(3)20m/s【詳解】(1)運(yùn)動(dòng)員由靜止自由下落4s后時(shí)的速度為(2)自由落體高度為開始打開降落傘時(shí)離地高度為設(shè)減速時(shí)加速度大小為a,則解得即減速時(shí)的加速度大小為,方向豎直向上。(3)設(shè)勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,由解得t2=25s所以運(yùn)動(dòng)員從離開直升機(jī)至到達(dá)地面的總時(shí)間t=t1+t2=29s則運(yùn)動(dòng)員從離開直升機(jī)至到達(dá)地面整個(gè)過程的平均速度大小為14.如圖所示,質(zhì)量為2m的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與地面上的質(zhì)量為3m的物體B相連,彈簧的勁度系數(shù)為k,一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪,一端連物體A,另一端連一質(zhì)量為m的物體C,物體A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài).已知重力加速度為g,忽略一切摩擦.(1)求物體B對地面的壓力;(2)把物體C的質(zhì)量改為5m,這時(shí),C緩慢下降,經(jīng)過一段時(shí)間系統(tǒng)達(dá)到新的平衡狀態(tài),這時(shí)B仍沒離開地面,且C只受重力和繩的拉力作用,求此過程中物體A上升的高度.【答案】(1)4mg(2)【詳解】(1)對AB整體:mg+FN=5mg所以FN=4mg(2)對C:FT=5mg對A:FT=Fk+2mg所以Fk=3mg即kx1=3mg;x1=開始時(shí),通過對A受力分析可知,彈簧彈力大小為mg,彈簧的壓縮量為x2,則kx2=mg,所以A上升的高度為:hA=x1+x2=15.交通規(guī)則規(guī)定機(jī)動(dòng)車需要禮讓行人,一旦行人在斑馬線上行走至車道分割線A、B、C處時(shí),機(jī)動(dòng)車車頭便不能越過停止線.如圖甲所示,斑馬線寬度,每個(gè)行車道寬度均為,一行入以的速度勻速從A向B通過斑馬線.某時(shí)刻,行人到達(dá)對向車道中間分割線M處,此時(shí)長的轎車到停止線的距離且以的速度行駛在快車道上;此時(shí)與轎車齊頭并排行駛的另一長度為的卡車以的速度行駛在慢車道上.圖乙為載有貨物的卡車側(cè)視圖,貨物到車頭、車尾的間距分別為、.在保證安全的情況下,人到達(dá)B處之前,司機(jī)可選擇做勻加速直線運(yùn)動(dòng)使車身全部穿過斑馬線;或者做勻減速直線運(yùn)動(dòng)至速度為0時(shí)車頭恰好到達(dá)停止線.(1)若轎車司機(jī)選擇勻加速通過,求轎車加速度的最小值;(2)若卡車司機(jī)選擇以最小加速度勻加速通過,且卡車車身全部穿過斑馬線后立即勻速運(yùn)動(dòng).已知卡車加速時(shí)貨物也做勻加速運(yùn)動(dòng),且加速度大小為,為保證貨物不與車尾的后擋板相撞,求的最小值;(3)若,卡車司機(jī)選擇做勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)卡車的加速度小于時(shí),貨物與卡車相對靜止,一起以卡車的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng);當(dāng)卡車的加速度大于時(shí),貨物以的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng).要保證不違反交通規(guī)則,且貨物不撞到車頭,求卡車剎車時(shí)加速度大小的范圍.【答案】(1);(2);(3)【詳解】(1)若在行人到達(dá)B之前,司機(jī)選擇勻加速通過,行人走到B的時(shí)間為由圖可知,轎車整體穿過人行道的位移為x1=L3+L1+D1=48m設(shè)車的加速度為a1,由位移—時(shí)間關(guān)系知要保證車全部通過,必須滿足解得(2)若行人在到達(dá)B之前,卡車選擇勻加速通過,則與(1)思路一樣,設(shè)最小加速度為a2,則解得由公式vt=v0+at可得卡車整體穿過人行道的速度為假設(shè)貨箱沒有掉落,經(jīng)過t2貨箱與卡車速度相等,則解得箱的位移為卡車的位移為可得不相撞的最小值為(3)行人通過人行道的時(shí)間為假設(shè)在9s時(shí)剛到人行道,有解得假設(shè)不成立。當(dāng)汽車以最小加速度減為0時(shí),有解得當(dāng)箱子剛好不撞車頭時(shí),加速度最大,對卡車有對貨箱有又解得amax≤5m/s2所以剎車時(shí)的加速度應(yīng)滿足的條件為2.36勻變速直線運(yùn)動(dòng)計(jì)算題解題方法總結(jié)原卷版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【公式法知識點(diǎn)梳理】 1二、【推論法知識點(diǎn)梳理】 2三、【巧取參考系知識點(diǎn)梳理】 3四、【圖像法知識點(diǎn)梳理】 4【公式法知識點(diǎn)梳理】勻變速直線運(yùn)動(dòng)在高中物理運(yùn)動(dòng)學(xué)中是最為核心的內(nèi)容,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律就三個(gè):v=v0+at速度和時(shí)間的關(guān)系,沒有位移x=v0t+12at2v2-v02=2ax位移和速度的關(guān)系,沒有時(shí)間根據(jù)題意可以通過以下幾個(gè)思路列式子:①找各個(gè)過程的時(shí)間關(guān)系②找各個(gè)過程的位移關(guān)系,用位移公式表達(dá)列方程③找各個(gè)過程的速度關(guān)系,用速度和時(shí)間公式表達(dá)列方程將各個(gè)方程聯(lián)立求解?!竟椒ㄅe一反三練習(xí)】1.如圖,物體沿著一條直線運(yùn)動(dòng),A、B、C是直線上的三個(gè)點(diǎn),物體在A、B之間做勻速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)物體停下來,停下來之前第2s內(nèi)勻減速通過的距離為4.5m,已知AC之間的距離為60m,物體在AC之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為11s,求:(1)物體減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小?(2)BC之間的距離。2.甲、乙兩物體在同一方向上分別做勻加速和勻減速直線運(yùn)動(dòng),已知乙的初速度是甲的初速度的2.5倍,且甲的加速度是乙的加速度的2倍,經(jīng)過4s甲的位移為24m,乙的位移為36m,求甲物體的速度和加速度.3.一輛長為l1=5m的汽車以v1=15m/s的速度在公路上勻速行駛,在離鐵路與公路垂直交叉點(diǎn)s1=175m處,汽車司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)離交叉點(diǎn)s2=200m處有一列長為l2=300m的列車以v2=20m/s的速度行駛過來,為了避免事故的發(fā)生,汽車司機(jī)立刻使汽車減速,讓火車先通過交叉點(diǎn),求汽車減速的加速度至少多大?(不計(jì)汽車司機(jī)的反映時(shí)間)4.一個(gè)物體從靜止開始,以加速度a1做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t改為做加速度大小為a2的減速運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過時(shí)間t物體回到開始位置,求兩個(gè)加速度大小之比.5.某同學(xué)研究電梯上升過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,電梯從1樓由靜止開始上升,先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過速度達(dá)到,然后勻速上升,最后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止,這時(shí)電梯來到了7樓平臺。求:(1)電梯加速過程的加速度大??;(2)電梯上升的總高度?!就普摲ㄖR點(diǎn)梳理】對于部分特殊條件下的計(jì)算題可以采用以下推論解答:平均速度:v=xt=vt中間位置速度:vx2相同時(shí)間的位移差:)Δx=aT2初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)(逆向法:勻減速到0的運(yùn)動(dòng))的比例關(guān)系:(1)1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬時(shí)速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。(2)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)、…、nT內(nèi)的位移之比x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2。(3)第1個(gè)T內(nèi)、第2個(gè)T內(nèi)、第3個(gè)T內(nèi)、…、第n個(gè)T內(nèi)的位移之比Δx1∶Δx2∶Δx3∶…∶Δxn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。(1)通過x、2x、3x、…、nx所用時(shí)間之比t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶2∶3∶…∶n。(2)通過第1個(gè)x、第2個(gè)x、第3個(gè)x、…、第n個(gè)x所用時(shí)間之比Δt1∶Δt2∶Δt3∶…∶Δtn=1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n-n-1)。(3)x末、2x末、3x末、…、nx末的瞬時(shí)速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。【推論法舉一反三練習(xí)】6.一個(gè)滑塊沿斜面靜止滑下,依次通過斜面上的A、B、C三點(diǎn),如圖所示,已知,滑塊經(jīng)過、兩段位移的時(shí)間都是,求:(1)滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度;(2)滑塊在B點(diǎn)的瞬時(shí)速度。7.如圖,物體自O(shè)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),A、B、C、D為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的四點(diǎn),測得AB=2m,BC=3m。且物體通過AB、BC、CD所用時(shí)間相等,求:(1)CD之間的距離(2)OA之間的距離8.從斜面上某位置,每隔釋放一個(gè)小球,在連續(xù)釋放幾個(gè)后,對在斜面上的小球拍下照片,如圖所示,測得,,試求:(1)小球的加速度,(2)拍攝時(shí)CD的長度,(3)A球上方滾動(dòng)的小球還有幾個(gè).9.一物體從斜面的頂端由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到底端,最初3s內(nèi)的位移為x1,最后3s內(nèi)的位移為x2,若,。求:(1)物體加速度的大小;(2)物體達(dá)到斜面底端時(shí)速度多大;(3)斜面的長度多長。10.變速直線運(yùn)動(dòng),第一個(gè)1s內(nèi)的平均速度比第一個(gè)2s內(nèi)的平均速度大1m/s,而位移小5m,求物體的初速度和加速度?!厩扇⒖枷抵R點(diǎn)梳理】參考系:為了研究物體的運(yùn)動(dòng)而選定用來作為參考的物體,參考系是靜止不動(dòng)的。參考系分為慣性系和非慣性系,相對地面靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體為慣性系,相對地面做變速運(yùn)動(dòng)的物體為非慣性系。選擇參考系描述物體運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)將自己的目光固定在該參考系上,因此,需要一定的空間想象能力。參考系的選擇是任意的。但是,我們平時(shí)站在地面觀察事物,習(xí)慣以地面為參考系來描述物體的運(yùn)動(dòng),以相對地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)的慣性系為參考觀察事物都少之又少,更不提非慣性系了。久而久之,思維定勢而僵化,解題呆板而缺少靈動(dòng)。在解決某些問題時(shí),巧選參考系有利于將涉及多物體運(yùn)動(dòng)過程降級為單物體的運(yùn)動(dòng)過程,使思維難度明顯降低。然而,利用轉(zhuǎn)換參考系處理物體相對運(yùn)動(dòng)速度時(shí)要特別關(guān)注題干中關(guān)于運(yùn)動(dòng)速度的描述,尤其要關(guān)注描述速度所選用的參考系?!厩扇⒖枷蹬e一反三練習(xí)】11.如圖所示,A、B兩棒長均為L=1m,A的下端和B的上端相距x=20m。若A、B同時(shí)運(yùn)動(dòng),A做自由落體運(yùn)動(dòng),B做豎直上拋運(yùn)動(dòng),初速度v0=40m/s。求:(1)A、B兩棒何時(shí)相遇。(2)兩棒從相遇開始到分離所需的時(shí)間。12.航空母艦進(jìn)行出海航行試驗(yàn),已知該航空母艦的飛行甲板長度為,某戰(zhàn)斗機(jī)在航空母艦上起飛過程的最大加速度為,戰(zhàn)斗機(jī)速度要達(dá)到才能安全起飛。(以下計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(1)如果航空母艦靜止,戰(zhàn)斗機(jī)被彈射裝置彈出后開始加速,要保證戰(zhàn)斗機(jī)起飛安全,戰(zhàn)斗機(jī)被彈射裝置彈出時(shí)的速度至少是多大?(2)如果航空母艦勻速前進(jìn),在不使用彈射裝置的情況下,要保證戰(zhàn)斗機(jī)安全起飛,航空母艦前進(jìn)的速度至少是多大?此時(shí),戰(zhàn)斗機(jī)的起飛時(shí)間與彈射起飛時(shí)間的差是多少?【圖像法知識點(diǎn)梳理】用圖象反映物理規(guī)律,分析物理問題,是物理研究中常用的一種重要方法。運(yùn)動(dòng)學(xué)中常用的兩種圖象為圖象和圖象。在理解圖象物理意義的基礎(chǔ)上,用圖象分析解決有關(guān)問題(往返運(yùn)動(dòng)問題、證明題、定性分析等)顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性,解題既直觀又方便。需要注意的是在圖象中,圖線和坐標(biāo)軸圍成的“面積”應(yīng)該理解成物體在一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移?!緢D像法舉一反三練習(xí)】13.假設(shè)高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛。甲車在前,乙車在后,速度均為v0=30m/s,距離s0=100m。t=0時(shí)刻甲車遇緊急情況后,甲、乙兩車的加速度隨時(shí)間變化如圖1、2所示,取原運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颉G螅?1)0~9s內(nèi)兩車位移之差為多少?(2)兩車在0~9s內(nèi)會相撞嗎?通過計(jì)算說明14.從車站開出的汽車,做勻加速運(yùn)動(dòng),走了時(shí),發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來,于是立即做勻減速運(yùn)動(dòng)至停車,總共歷時(shí),行進(jìn)了。(1)畫出圖象;(2)求汽車的最大速度。15.火車A以速度v1勻速行駛,司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距s處有另一火車B沿同方向以速度v2(對地,且v1>v2)做勻速運(yùn)動(dòng),司機(jī)立即緊急剎車,火車A做加速度大小為a1的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。問:(1)要使兩車不相撞,a1應(yīng)滿足什么條件?(2)若火車A開始剎車時(shí),火車B的司機(jī)也同時(shí)開始緊急剎車,其加速度大小為a2,為了使火車A,B不發(fā)生相碰,則開始剎車時(shí),火車A、B之間的距離s應(yīng)滿足什么條件?2.4.1自由落體運(yùn)動(dòng)解析版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【自由落體運(yùn)動(dòng)概念知識點(diǎn)梳理】 1二、【伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究知識點(diǎn)梳理】 2三、【自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式知識點(diǎn)梳理】 4四、【自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推論知識點(diǎn)梳理】 6五、【非質(zhì)點(diǎn)自由落體運(yùn)動(dòng)知識點(diǎn)梳理】 8【自由落體運(yùn)動(dòng)概念知識點(diǎn)梳理】自由落體運(yùn)動(dòng)1.定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫作自由落體運(yùn)動(dòng)。2.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件:初速度為零;除重力之外不受其他力的作用。3.實(shí)質(zhì):v0=0,a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。自由落體加速度1.定義:在同一地點(diǎn),一切物體自由下落的加速度都相同,這個(gè)加速度叫作自由落體加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示。2.方向:豎直向下。重力加速度的方向既不能說是“垂直向下”,也不能說是“指向地心”,
只有在赤道或兩極時(shí)重力加速度的方向才指向地心。3.大?。涸诘厍虮砻娌煌牡胤剑琯的大小一般是不同的。g值隨緯度增大而增大,隨高度增大而減小。通常在計(jì)算中g(shù)取9.8m/s2,在粗略計(jì)算中g(shù)取10m/s2?!咀杂陕潴w運(yùn)動(dòng)概念舉一反三練習(xí)】1.在真空中,將蘋果和羽毛同時(shí)從同一高度由靜止釋放,下列頻閃照片中符合事實(shí)的是()A. B. C. D.【答案】C【詳解】在真空中,將蘋果和羽毛同時(shí)從同一高度由靜止釋放,二者都做自由落體運(yùn)動(dòng),在相同時(shí)間內(nèi)下落高度相同,所以每次頻閃時(shí)的位置相同,并且每兩次頻閃間隔內(nèi)的位移逐漸增大。故選C。2.甲物體的重力是乙物體的3倍,它們在同一高度處同時(shí)自由下落(忽略空氣阻力),則下列說法中正確的是()A.甲比乙先著地 B.甲比乙的加速度大C.甲、乙同時(shí)著地 D.無法確定誰先著地【答案】C【詳解】自由落體運(yùn)動(dòng)是只在重力作用下從靜止開始的下落運(yùn)動(dòng),加速度是重力加速度,與物體的質(zhì)量無關(guān),它們在同一高度處同時(shí)自由下落,由可知同時(shí)落地,故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C。3.日常生活中有很多常見的物體下落運(yùn)動(dòng),下面物體在空中的運(yùn)動(dòng)可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)的是()A.陽臺上靜止釋放的小鐵球的下落過程B.跳傘運(yùn)動(dòng)員打開降落傘后的下落過程C.水平飛行的飛機(jī)上投放的物體的下落過程D.從水龍頭中向下沖出的水柱的下落過程【答案】A【詳解】物體只在重力的作用下,初速度為零的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。實(shí)際物體自由下落時(shí),若空氣阻力可以忽略不計(jì),可以當(dāng)作自由落體運(yùn)動(dòng)處理。A.陽臺上靜止釋放的小鐵球的下落過程,可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng),A正確;B.跳傘運(yùn)動(dòng)員打開降落傘后的下落過程,空氣阻力不可忽略,不可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;C.水平飛行的飛機(jī)上投放的物體的下落過程,物體初速度不為零(有水平方向初速度),不可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;D.從水龍頭中向下沖出的水柱的下落過程,水柱初速度不為零,不可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。故選A。4.踢毽子是我國一項(xiàng)傳統(tǒng)的體育活動(dòng)。毽子由羽毛和銅錢組成,在下落時(shí)總是銅錢在下羽毛在上。下列分析正確的是()A.銅錢重,所以總是銅錢在下羽毛在上B.毽子的自由下落是自由落體運(yùn)動(dòng)C.因?yàn)榇嬖诳諝庾枇?,所以總是銅錢在下羽毛在上D.如果沒有空氣阻力,也總是出現(xiàn)銅錢在下羽毛在上的現(xiàn)象【答案】C【詳解】AC.羽毛受到的空氣阻力與自身重力相差不多,對運(yùn)動(dòng)的影響很大,而羽毛又和銅錢具有相同的運(yùn)動(dòng)情況,故羽毛要受銅錢較大的拖動(dòng)作用,即羽毛的運(yùn)動(dòng)主要是靠銅錢的帶動(dòng),所以毽子下落時(shí)總是銅錢在下面拉著羽毛.銅錢重不是根本原因,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;B.由于空氣阻力不能忽略,毽子不是自由落體運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;D.如果沒有空氣阻力,銅錢和羽毛的相對位置是隨機(jī)的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C?!举だ詫ψ杂陕潴w運(yùn)動(dòng)的研究知識點(diǎn)梳理】古希臘權(quán)威思想家亞里士多德曾經(jīng)斷言:物體從高空落下的快慢同物體的重量成正比,重者下落快,輕者下落慢。比如說,十磅重的物體落下時(shí)要比一磅重的物體落下快十倍。1800多年來,人們都把這個(gè)錯(cuò)誤論斷當(dāng)作真理而信守不移。直到16世紀(jì),伽利略才發(fā)現(xiàn)了這一理論在邏輯上的矛盾。伽利略通過“比薩斜塔試驗(yàn)”,用事實(shí)證明,輕重不同的物體,從同一高度墜落,加速度一樣,它們將同時(shí)著地,從而推翻了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷。這就是被伽利略所證明的,現(xiàn)在已為人們所認(rèn)識的自由落體定律?!氨人_斜塔試驗(yàn)”作為自然科學(xué)實(shí)例,為實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)生動(dòng)的例證。伽利略的科學(xué)研究方法:提出問題→合理猜想→數(shù)學(xué)推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→合理外推→得出結(jié)論。伽利略的探索之路:知識=觀察+實(shí)驗(yàn)+思考1、大膽的猜測:下落物體的速度是隨時(shí)間均勻增加的,即,則測瞬時(shí)速度V與時(shí)間t成正比困難一:瞬時(shí)速度無法準(zhǔn)確測量。為了解決測量瞬時(shí)速度的困難,伽利略尋求間接驗(yàn)證的途徑(思維的作用)則測下落的高度與時(shí)間t成正比2、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:伽利略用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落,伽利略手稿中記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表示為:伽利略發(fā)現(xiàn),斜面的傾角不同,上述比例關(guān)系同樣成立,只是這個(gè)常數(shù)的隨著θ的增大而增大。困難二:伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了后,怎樣說明落體運(yùn)動(dòng)也符合這個(gè)規(guī)律?合理外推:隨著θ的增大,的數(shù)值在增大。當(dāng)θ=90°時(shí),即物體豎直下落時(shí),這個(gè)關(guān)系也應(yīng)該成立,這時(shí)的數(shù)值最大。至此,他終于成功地驗(yàn)證了原先的猜想,不但否定了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷,而且得到了物體下落的規(guī)律【伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究舉一反三練習(xí)】5.愛因斯坦對于伽利略的工作給予了高度的評價(jià):伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開始。伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合,如圖所示,可大致表示其實(shí)驗(yàn)和思維的過程,對這一過程的分析,下列說法正確的是()①數(shù)學(xué)推理,如果,初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)應(yīng)符合②合理外推,當(dāng)傾角等于時(shí),斜面運(yùn)動(dòng)變?yōu)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)③實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:小球在斜面上運(yùn)動(dòng)符合,是勻加速直線運(yùn)動(dòng)④猜想假設(shè):自由落體運(yùn)動(dòng)是最簡單的變速運(yùn)動(dòng),即A.④③①② B.④①③② C.①④③② D.④①②③【答案】B【詳解】伽利略對自由落體的研究分為:猜想假設(shè)數(shù)學(xué)推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合理外推幾個(gè)步驟。故選B。6.關(guān)于自由落體的研究,下列說法不正確的是(
)A.古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為物體越重,下落越快B.伽利略采用了斜面實(shí)驗(yàn),“沖淡”了重力的作用,便于運(yùn)動(dòng)時(shí)間的測量C.牛頓為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)建立了平均速度、瞬時(shí)速度、加速度等概念D.伽利略把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來,開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法【答案】C【詳解】A.古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為物體越重,下落越快,故A正確;B.伽利略采用了斜面實(shí)驗(yàn),“沖淡”了重力的作用,便于運(yùn)動(dòng)時(shí)間的測量,故B正確;C.伽利略為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)建立了平均速度、瞬時(shí)速度、加速度等概念,故C錯(cuò)誤;D.伽利略把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來,開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法,故D正確。本題選不正確項(xiàng),故選C。7.(多選)伽利略為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,利用斜面做了上百次實(shí)驗(yàn)。如圖所示,讓小球從光滑斜面上的不同位置自由滾下,測出小球從不同起點(diǎn)滾動(dòng)到斜面底端的位移以及所用的時(shí)間,若比值為定值,小球的運(yùn)動(dòng)即為勻變速運(yùn)動(dòng)。則下列敘述符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是()
A.采用斜面做實(shí)驗(yàn),是為了便于測量小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.小球從傾角一定的斜面上的不同位置處滾下,比值不同C.改變斜面傾角,發(fā)現(xiàn)從不同傾角的斜面上的不同位置滾下,比值保持不變D.將小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論合理外推至當(dāng)斜面傾角為時(shí),若比值保持不變,則可認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)【答案】AD【詳解】A.小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度相對較小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長,更容易測量,故A正確;B.由,可得故小球從傾角一定的斜面上的不同位置滾下,比值是相同的,故B錯(cuò)誤;CD.同理可知,改變斜面傾角,比值將發(fā)生變化,將小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論合理外推至當(dāng)斜面傾角為90°時(shí),若該比值保持不變,則可認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。故選AD。8.如圖所示,伽利略為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的斜面實(shí)驗(yàn)()
A.轉(zhuǎn)化為斜面實(shí)驗(yàn)是為了縮短小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.轉(zhuǎn)化為斜面實(shí)驗(yàn)是便于測量小球運(yùn)動(dòng)的速度C.斜面實(shí)驗(yàn)可以直接得到自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律D.伽利略研究方法的核心是實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合【答案】D【詳解】AB.在伽利略的時(shí)代沒有先進(jìn)的測量時(shí)間的手段和工具,為“沖淡”重力的作用采用了斜面實(shí)驗(yàn)其實(shí)就是為了使物體下落時(shí)間長些便于測量時(shí)間,故AB錯(cuò)誤;C.在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,伽利略將實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行合理的外推,得到自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,并非通過觀察和計(jì)算直接得到,故C錯(cuò)誤;D.伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)開創(chuàng)了運(yùn)用邏輯推理和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的科學(xué)方法,故D正確。故選D。9.伽利略對“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”和“自由落體運(yùn)動(dòng)”的研究,開創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法.圖甲、圖乙分別展示了這兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過程,對這兩項(xiàng)研究,下列說法正確的是(
)A.圖甲的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”,通過邏輯推理得出力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B.圖甲中的實(shí)驗(yàn)可以在實(shí)驗(yàn)室中真實(shí)呈現(xiàn)C.圖乙中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可“沖淡”重力,使時(shí)間的測量更容易D.圖乙中逐漸改變斜面的傾角,通過實(shí)驗(yàn)得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)【答案】C【詳解】A.題圖甲的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”,通過邏輯推理得出物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持,故A錯(cuò)誤;B.完全沒有摩擦阻力的斜面實(shí)際上是不存在的,因此該實(shí)驗(yàn)不可能在實(shí)驗(yàn)室真實(shí)呈現(xiàn),故B錯(cuò)誤;C.伽利略設(shè)想物體下落的速度與時(shí)間成正比,因?yàn)楫?dāng)時(shí)無法測量物體的瞬時(shí)速度,所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時(shí)間成正比,那么位移與時(shí)間的平方成正比,由于當(dāng)時(shí)用滴水法計(jì)算,無法記錄自由落體的較短時(shí)間,因此伽利略設(shè)計(jì)了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下,來“沖淡”重力的作用效果,而小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度要比它豎直下落的加速度小得多,所用時(shí)間長得多,所以時(shí)間的測量更容易,故C正確;D.伽利略做了上百次實(shí)驗(yàn),并通過抽象思維在實(shí)驗(yàn)結(jié)果上進(jìn)行了合理外推得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)的結(jié)論,故D錯(cuò)誤。故選C?!咀杂陕潴w運(yùn)動(dòng)的基本公式知識點(diǎn)梳理】1.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),且加速度為g。將勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式中的v0取為0,a取為g,x換為h,就可以得到自由落體運(yùn)動(dòng)的公式。勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律v=v0+at【自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式舉一反三練習(xí)】10.跳傘員從H=116m的高空自由下落一段距離后才打開降落傘,假設(shè)傘打開后以大小為的加速度勻減速下降,到達(dá)地面時(shí)速度為v=4m/s(g取),求:(1)跳傘員打開傘時(shí)距地面的高度是多少?下落的最大速度為多大?(2)跳傘員下落的總時(shí)間T是多少?【答案】(1)96m,20m/s;(2)10s【詳解】(1)設(shè)自由落體的時(shí)間為t,則有,打開降落傘后有根據(jù)題意有解得t=2s,h=20m,,(2)跳傘員勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間則跳傘員下落的總時(shí)間11.(多選)一個(gè)物體做自由落體運(yùn)動(dòng),重力加速度g取,該物體()A.第末的速度大小為 B.前內(nèi)的平均速度大小為C.在第內(nèi)下落的距離為 D.在前內(nèi)下落的距離為【答案】BC【詳解】A.第末的速度大小為故A錯(cuò)誤;B.前內(nèi)的平均速度大小為故B正確;C.在第內(nèi)下落的距離為故C正確;D.在前內(nèi)下落的距離為故D錯(cuò)誤。故選BC。12.某次電影拍攝中,特技演員從橋上跳下,落在河面上勻速前進(jìn)的竹筏上.在演員(視為質(zhì)點(diǎn))跳下的瞬間,長為4.2m的竹筏的前端恰好位于演員的正下方,演員跳下的瞬間距竹筏的高度為9.8m。取重力加速度大小,認(rèn)為演員在空中做自由落體運(yùn)動(dòng),不計(jì)竹筏的寬度。要使演員落在竹筏上,則竹筏的最大速度為(
)A.3m/s B.2m/s C.1m/s D.0.5m/s【答案】A【詳解】演員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間竹筏的最大允許速度故選A。13.(多選)一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,其落地速度為20m/s,重力加速度g取10m/s2,則下列描述正確的是()A.下落的時(shí)間為2s B.下落時(shí)距地面的高度為25mC.下落過程中的平均速度為5m/s D.最后1s的位移為15m【答案】AD【詳解】A.根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系得B.根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)得高度與時(shí)間的關(guān)系可知下落的高度為故B錯(cuò)誤;C.下落過程的平均速度為故C錯(cuò)誤;D.最后1s的位移為故D正確。故選AD。14.距小車右端L=8m處的水平地面的A點(diǎn)正上方B點(diǎn)有一個(gè)小球,如圖所示。某時(shí)刻使小車以加速度a=0.5m/s2從靜止開始向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t后由靜止釋放小球,A、B間高度差為h=5m,小車長為s=1m,忽略小車高度,重力加速度g取10m/s2,要使小球落入小車,t最大取(
)
A.1s B.3s C.5s D.6s【答案】C【詳解】小球自由下落滿足得下落時(shí)間為若小球恰好落入小車最左端,則由得小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間對應(yīng)時(shí)間故選C。15.(多選)甲、乙兩物體分別從10m和20m高處同時(shí)自由落下,不計(jì)空氣阻力,下面描述正確的是()A.落地時(shí)甲的速度是乙的B.落地的時(shí)間乙是甲的倍C.下落1s時(shí)甲的速度與乙的相同D.乙的加速度是甲的2倍【答案】BC【詳解】A.根據(jù)可知,落地時(shí)乙的速度是甲乙速度的倍,A錯(cuò)誤;B.根據(jù)落地的時(shí)間乙是甲的倍,B正確;C.根據(jù)下落1s時(shí)甲的速度與乙的相同,C正確;D.甲乙都做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度是相等的,D錯(cuò)誤。故選BC。16.一個(gè)物體從某一高度做自由落體運(yùn)動(dòng)。已知它在第1s內(nèi)的位移恰為它在最后1s內(nèi)位移的三分之一、則它開始下落時(shí)距地面的高度為(不計(jì)空氣阻力,)()A.11.25m B.15m C.20m D.31.25m【答案】C【詳解】物體第1s內(nèi)下落的距離為設(shè)物體開始下落時(shí)離地面的高度為,下落時(shí)間為t,則有①最后1s之前的下降的高度為②由得解得故故選C。17.高空墜物非常危險(xiǎn),現(xiàn)在高層住宅越來越多,因此人們一定要有安全防范意識。假設(shè)某住宅樓上墜物做自由落體運(yùn)動(dòng),開始3s內(nèi)的下落高度與最后3s內(nèi)的下落高度之比為,重力加速度g取10m/s2,則墜物下落的總高度為()A.20m B.45m C.125m D.180m【答案】C【詳解】開始3s內(nèi)的下落高度為則最后3s內(nèi)的下落高度為則最后3s中間時(shí)刻的速度為則物體自由下落的總時(shí)間為則物體下落的總高度為故選C。18.一個(gè)物體從某一層樓房的窗臺由靜止下落,已知物體在下落過程中最后的位移是。g取,試求:(1)最后的平均速度;(2)窗臺離地面的總高度多少米?!敬鸢浮浚?);(2)【詳解】(1)最后的平均速度為(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為,根據(jù)自由落體公式可得最后內(nèi)的位移為解得所以窗臺離地面的總高度為【自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推論知識點(diǎn)梳理】①物體在1T末、2T末、3T末……nT末的速度之比為
v1:v2:v3:……:vn=1:2:3:……:n
②物體在1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……nT內(nèi)的位移之比為
h1:h2:h3:……:hn=1:4:9:……:n2
③物體在第1T內(nèi)、第2T內(nèi)、第3T內(nèi)……第nT內(nèi)的位移之比為
H1:H2:H3:……:Hn=1:3:5……(2n-1)
④通過相鄰的相等的位移所用時(shí)間之比為
t1:t2:t3:……:tn=1:():():……:()【自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推論舉一反三練習(xí)】19.(多選)某物體由靜止開始自由下落,運(yùn)動(dòng)中只受重力作用。以運(yùn)動(dòng)開始時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),物體經(jīng)過5s后落地,下列說法正確的是(
)A.計(jì)時(shí)開始后1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的位移之比為1∶4∶9B.計(jì)時(shí)開始后1s末、2s末、3s末的速度之比為1∶3∶5C.計(jì)時(shí)開始后第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度之比為1∶2∶3D.落地前,相等時(shí)間內(nèi)物體的速度變化量相同【答案】AD【詳解】A.根據(jù)可知,計(jì)時(shí)開始后1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)的位移之比為1∶4∶9,選項(xiàng)A正確;B.根據(jù)v=gt可知,計(jì)時(shí)開始后1s末、2s末、3s末的速度之比為1∶2∶3,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.計(jì)時(shí)開始后第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的位移之比為1:3:5,根據(jù)可知,平均速度之比為1∶3∶5,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.根據(jù)?v=g?t可知,落地前相等時(shí)間內(nèi)物體的速度變化量相同,選項(xiàng)D正確。故選AD。20.如圖所示,在一個(gè)桌面上方有三個(gè)金屬小球a、b、c,離桌面高度分別為。若先后順次釋放a、b、c,三球剛好同時(shí)落到桌面上,不計(jì)空氣阻力,則()
A.三者到達(dá)桌面時(shí)的速度大小之比是B.三者運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為C.b與a開始下落的時(shí)間差大于c與b開始下落的時(shí)間差D.三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)的加速度與小球受到的重力成正比,與質(zhì)量成反比【答案】A【詳解】A.根據(jù)可得則三者到達(dá)桌面時(shí)的速度大小之比為故A正確;B.根據(jù)可得則三者運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為故B錯(cuò)誤;C.設(shè)c下落的時(shí)間為,則b與a開始下落的時(shí)間差為c與b開始下落的時(shí)間差為可得故C錯(cuò)誤;D.三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)的加速度均為重力加速度,與小球受到的重力和質(zhì)量均無關(guān),故D錯(cuò)誤。故選A。21.如圖是一張?jiān)谡婵諏?shí)驗(yàn)室里拍攝的羽毛與蘋果同時(shí)下落的局部頻閃照片,已知頻閃照相機(jī)的頻閃周期為T。下列說法中正確的是(
)
A.x1、x2、x3一定滿足x1:x2:x3=1:3:5B.蘋果在點(diǎn)C的速度大小為2gTC.x1、x2、x3一定滿足2x2=x1+x3D.羽毛下落的加速度大小為【答案】C【詳解】A.只有初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),從開始計(jì)時(shí),連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之比為x1:x2:x3=1:3:5,A點(diǎn)不一定是起點(diǎn),故A錯(cuò)誤;B.如果A點(diǎn)是起點(diǎn),蘋果在C點(diǎn)的速度大小為2gT,但題目無此條件,故B錯(cuò)誤;C.由于羽毛與蘋果做自由落體運(yùn)動(dòng)則有x2-x1=gT2,x3-x2=gT2聯(lián)立有2x2=x1+x3故C正確;D.羽毛下落的加速度大小為故D錯(cuò)誤。故選C。22.(多選)如圖所示,一棟三層樓房,每層樓高均為3m,且每層樓墻壁正中間有一個(gè)高為1m的窗戶?,F(xiàn)將一石塊從樓頂邊緣自由釋放,不計(jì)空氣阻力,以下說法正確的是()A.石塊依次到達(dá)三個(gè)窗戶上邊緣的速度大小之比為1∶2∶B.石塊依次通過三個(gè)窗戶的平均速度之比為(+1)∶(+2)∶(2+)C.石塊依次到達(dá)三個(gè)窗戶下邊緣的時(shí)間之比為2∶5∶8D.石塊依次通過三個(gè)窗戶的時(shí)間之比為(-1)∶(-2)∶(2-))【答案】ABD【詳解】A.根據(jù)題意可知,石塊經(jīng)過第一、第二、第三個(gè)窗戶上邊緣時(shí)的位移分別為1m、4m、7m,根據(jù),可得由此可得石塊依次到達(dá)三個(gè)窗戶上邊緣的速度大小之比為故A正確;C.根據(jù)題意,可知石塊到達(dá)三個(gè)窗戶下邊緣的位移分別那為2m、5m、8m,則根據(jù)可得石塊依次到達(dá)三個(gè)窗戶下邊緣的時(shí)間之比為故C錯(cuò)誤;BD.根據(jù)題意,可得石塊依次經(jīng)過三個(gè)窗戶上邊緣的時(shí)間之比為結(jié)合以上分析可知,石塊依次通過三個(gè)窗戶的時(shí)間之比為根據(jù)可得石塊依次通過三個(gè)窗戶的平均速度之比為故BD正確。故選ABD。23.屋檐上每隔相同的時(shí)間間隔滴下一滴水,當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時(shí),第1滴已剛好到達(dá)地面,而第5滴與第4滴分別位于高為1m的窗戶的上、下沿,如圖所示,問:(1)滴水的時(shí)間間隔是多少;(g取10m/s2)(2)此屋檐離地面多高?!敬鸢浮浚?)0.2s;(2)7.2m【詳解】(1)根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知因h45=1m可知根據(jù)可得T=0.2s(2)此屋檐離地面高度【非質(zhì)點(diǎn)自由落體運(yùn)動(dòng)知識點(diǎn)梳理】對于有一定長度且不能看作質(zhì)點(diǎn)的物體,比如說直桿、鐵鏈,計(jì)算其自由下落經(jīng)過某點(diǎn)(或某段圓筒等)所用時(shí)間時(shí),由于直桿、鐵鏈有一定的長度,經(jīng)過這一點(diǎn)(或某段)時(shí)不是一瞬間,而是一段時(shí)間。解決這類問題的關(guān)鍵是選準(zhǔn)研究過程,找到與這段過程的起點(diǎn)和終點(diǎn)相對應(yīng)的位移。如圖所示,懸掛的直桿AB長為a,在B端以下h處有一長為b的無底圓柱筒CD,不計(jì)空氣阻力,若將懸線剪斷,直桿做自由落體運(yùn)動(dòng)。在計(jì)算桿通過圓柱筒的時(shí)間時(shí),既不能將桿視為質(zhì)點(diǎn),又不能將圓柱筒視為質(zhì)點(diǎn),此時(shí)要注意確定桿通過圓柱筒的開始和終止時(shí)刻之間所對應(yīng)的下落高度。直桿下端B、整個(gè)直桿AB穿過圓柱筒的示意圖分別如圖甲、乙所示?!痉琴|(zhì)點(diǎn)自由落體運(yùn)動(dòng)舉一反三練習(xí)】24.如圖所示,一個(gè)小孩在公園里玩“眼疾手快”游戲。游戲者需接住從支架頂部隨機(jī)落下的圓棒。已知支架頂部距地面,圓棒長,小孩站在支架旁邊,手能觸及所有圓棒的下落軌跡的某一段范圍,上邊界A距離地面,下邊界B距離地面。不計(jì)空氣阻力,重力加速度。求:(1)圓棒下落到A點(diǎn)所用的時(shí)間;(2)圓棒通過AB所用的時(shí)間。
【答案】(1);(2)【詳解】(1)圓棒底部距離A點(diǎn)高度圓棒做自由落體運(yùn)動(dòng)下落到A點(diǎn)有代入數(shù)據(jù)解得(2)圓棒通過AB的過程即圓棒底部到達(dá)A點(diǎn)和圓棒頂端離開B點(diǎn)這一過程,可知圓棒底部到達(dá)A點(diǎn)的速度為圓棒通過AB下落的高度為圓棒通過AB過程由代入數(shù)據(jù)解得25.如圖所示,一根長為L=5m的豎直桿,下端距離地面h=50m。空中有一豎直隧道,高度H=5m?,F(xiàn)讓這根桿自由下落,已知它的下端剛進(jìn)入豎直隧道時(shí)的速度v1=10m/s、不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2。求:(1)在圖中畫出豎直桿在自由下落過程中的三個(gè)特殊位置(并在桿旁分別標(biāo)出“①、②、③”);①豎直桿下端恰好到達(dá)隧道上端,②豎直桿上端剛出隧道的下端,③豎直桿下端落到地面的瞬時(shí);(2)豎直桿通過隧道的時(shí)間;(3)從“初速度、末速度、加速度、時(shí)間、位移”中,至少選擇3個(gè)量;準(zhǔn)確描述“豎直桿完全通過隧道之后,直至其下端落地瞬間的運(yùn)動(dòng)過程”?!敬鸢浮?1)見詳解;(2);(3)見詳解【詳解】(1)如圖所示,豎直桿在自由下落過程中的三個(gè)特殊位置(2)設(shè)豎直桿通過隧道的時(shí)間為t解得(3)豎直桿落地時(shí)的速度解得豎直桿完全通過隧道時(shí)的速度為解得因此豎直桿完全通過隧道之后,做初速度為,加速度為的勻加速直線運(yùn)動(dòng),落地時(shí)的末速度為。26.如圖所示,用繩拴住木棒AB的A端,使木棒在豎直方向上靜止不動(dòng),在懸點(diǎn)A端正下方有一點(diǎn)C距A端0.8m.若把繩輕輕剪斷,測得A、B兩端通過C點(diǎn)的時(shí)間差是0.2s,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力.求:(1)木棒AB的長度?(2)D為AB棒上的一點(diǎn),若AD、DB兩段通過C點(diǎn)的時(shí)間相同,求AD=?【答案】(1)0.6m;(2)0.35m。【詳解】(1)設(shè)木棒的長度為,繩子剪斷后木棒自由下落,故可將A、B兩端分別看做自由下落的質(zhì)點(diǎn),它們下落到C點(diǎn)所用時(shí)間分別為,依題意有:ms解得:m,s,s(2)由于AD、DB兩段通過C點(diǎn)的時(shí)間相同,則根據(jù)可得:s而且:m聯(lián)立解得:m【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,然后選擇恰當(dāng)?shù)倪^程運(yùn)用位移時(shí)間關(guān)系公式列式求解.27.如圖所示,直棒AB長11.25m,上端為A、下端為B,在B的正下方5m處有一長度為15m,內(nèi)徑比直棒大得多的固定空心豎直管,手持直棒由靜止釋放,讓棒做自由落體運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,求:(1)直棒下端B剛好開始進(jìn)入空心管時(shí)的瞬時(shí)速度vB;(2)直棒下端B通過空心管所用的時(shí)間;(3)直棒在空心管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?!敬鸢浮浚?)10m/s;(2)1s;(3)1.5s【詳解】(1)設(shè)直棒下端B剛好開始進(jìn)入空心管時(shí)下落的高度為,則有解得(2)設(shè)直棒下端B通過空心管所用的時(shí)間為,空心管長度為,則有解得(3)設(shè)直棒在空心管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,直棒長度為,則有解得2.4.1自由落體運(yùn)動(dòng)原卷版目錄TOC\o"1-1"\h\u一、【自由落體運(yùn)動(dòng)概念知識點(diǎn)梳理】 1二、【伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究知識點(diǎn)梳理】 2三、【自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式知識點(diǎn)梳理】 4四、【自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推論知識點(diǎn)梳理】 6五、【非質(zhì)點(diǎn)自由落體運(yùn)動(dòng)知識點(diǎn)梳理】 8【自由落體運(yùn)動(dòng)概念知識點(diǎn)梳理】自由落體運(yùn)動(dòng)1.定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫作自由落體運(yùn)動(dòng)。2.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件:初速度為零;除重力之外不受其他力的作用。3.實(shí)質(zhì):v0=0,a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。自由落體加速度1.定義:在同一地點(diǎn),一切物體自由下落的加速度都相同,這個(gè)加速度叫作自由落體加速度,也叫作重力加速度,通常用g表示。2.方向:豎直向下。重力加速度的方向既不能說是“垂直向下”,也不能說是“指向地心”,
只有在赤道或兩極時(shí)重力加速度的方向才指向地心。3.大小:在地球表面不同的地方,g的大小一般是不同的。g值隨緯度增大而增大,隨高度增大而減小。通常在計(jì)算中g(shù)取9.8m/s2,在粗略計(jì)算中g(shù)取10m/s2。【自由落體運(yùn)動(dòng)概念舉一反三練習(xí)】1.在真空中,將蘋果和羽毛同時(shí)從同一高度由靜止釋放,下列頻閃照片中符合事實(shí)的是()A.B.C. D.2.甲物體的重力是乙物體的3倍,它們在同一高度處同時(shí)自由下落(忽略空氣阻力),則下列說法中正確的是()A.甲比乙先著地 B.甲比乙的加速度大C.甲、乙同時(shí)著地 D.無法確定誰先著地3.日常生活中有很多常見的物體下落運(yùn)動(dòng),下面物體在空中的運(yùn)動(dòng)可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)的是()A.陽臺上靜止釋放的小鐵球的下落過程B.跳傘運(yùn)動(dòng)員打開降落傘后的下落過程C.水平飛行的飛機(jī)上投放的物體的下落過程D.從水龍頭中向下沖出的水柱的下落過程4.踢毽子是我國一項(xiàng)傳統(tǒng)的體育活動(dòng)。毽子由羽毛和銅錢組成,在下落時(shí)總是銅錢在下羽毛在上。下列分析正確的是()A.銅錢重,所以總是銅錢在下羽毛在上B.毽子的自由下落是自由落體運(yùn)動(dòng)C.因?yàn)榇嬖诳諝庾枇?,所以總是銅錢在下羽毛在上D.如果沒有空氣阻力,也總是出現(xiàn)銅錢在下羽毛在上的現(xiàn)象【伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究知識點(diǎn)梳理】古希臘權(quán)威思想家亞里士多德曾經(jīng)斷言:物體從高空落下的快慢同物體的重量成正比,重者下落快,輕者下落慢。比如說,十磅重的物體落下時(shí)要比一磅重的物體落下快十倍。1800多年來,人們都把這個(gè)錯(cuò)誤論斷當(dāng)作真理而信守不移。直到16世紀(jì),伽利略才發(fā)現(xiàn)了這一理論在邏輯上的矛盾。伽利略通過“比薩斜塔試驗(yàn)”,用事實(shí)證明,輕重不同的物體,從同一高度墜落,加速度一樣,它們將同時(shí)著地,從而推翻了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷。這就是被伽利略所證明的,現(xiàn)在已為人們所認(rèn)識的自由落體定律?!氨人_斜塔試驗(yàn)”作為自然科學(xué)實(shí)例,為實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的惟一標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)生動(dòng)的例證。伽利略的科學(xué)研究方法:提出問題→合理猜想→數(shù)學(xué)推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→合理外推→得出結(jié)論。伽利略的探索之路:知識=觀察+實(shí)驗(yàn)+思考1、大膽的猜測:下落物體的速度是隨時(shí)間均勻增加的,即,則測瞬時(shí)速度V與時(shí)間t成正比困難一:瞬時(shí)速度無法準(zhǔn)確測量。為了解決測量瞬時(shí)速度的困難,伽利略尋求間接驗(yàn)證的途徑(思維的作用)則測下落的高度與時(shí)間t成正比2、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:伽利略用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落,伽利略手稿中記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表示為:伽利略發(fā)現(xiàn),斜面的傾角不同,上述比例關(guān)系同樣成立,只是這個(gè)常數(shù)的隨著θ的增大而增大。困難二:伽利略用斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了后,怎樣說明落體運(yùn)動(dòng)也符合這個(gè)規(guī)律?合理外推:隨著θ的增大,的數(shù)值在增大。當(dāng)θ=90°時(shí),即物體豎直下落時(shí),這個(gè)關(guān)系也應(yīng)該成立,這時(shí)的數(shù)值最大。至此,他終于成功地驗(yàn)證了原先的猜想,不但否定了亞里士多德的錯(cuò)誤論斷,而且得到了物體下落的規(guī)律【伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究舉一反三練習(xí)】5.愛因斯坦對于伽利略的工作給予了高度的評價(jià):伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開始。伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合,如圖所示,可大致表示其實(shí)驗(yàn)和思維的過程,對這一過程的分析,下列說法正確的是()①數(shù)學(xué)推理,如果,初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)應(yīng)符合②合理外推,當(dāng)傾角等于時(shí),斜面運(yùn)動(dòng)變?yōu)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)③實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:小球在斜面上運(yùn)動(dòng)符合,是勻加速直線運(yùn)動(dòng)④猜想假設(shè):自由落體運(yùn)動(dòng)是最簡單的變速運(yùn)動(dòng),即A.④③①② B.④①③② C.①④③② D.④①②③6.關(guān)于自由落體的研究,下列說法不正確的是(
)A.古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為物體越重,下落越快B.伽利略采用了斜面實(shí)驗(yàn),“沖淡”了重力的作用,便于運(yùn)動(dòng)時(shí)間的測量C.牛頓為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)建立了平均速度、瞬時(shí)速度、加速度等概念D.伽利略把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來,開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法7.(多選)伽利略為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,利用斜面做了上百次實(shí)驗(yàn)。如圖所示,讓小球從光滑斜面上的不同位置自由滾下,測出小球從不同起點(diǎn)滾動(dòng)到斜面底端的位移以及所用的時(shí)間,若比值為定值,小球的運(yùn)動(dòng)即為勻變速運(yùn)動(dòng)。則下列敘述符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是()
A.采用斜面做實(shí)驗(yàn),是為了便于測量小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.小球從傾角一定的斜面上的不同位置處滾下,比值不同C.改變斜面傾角,發(fā)現(xiàn)從不同傾角的斜面上的不同位置滾下,比值保持不變D.將小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論合理外推至當(dāng)斜面傾角為時(shí),若比值保持不變,則可認(rèn)為自由落體運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)8.如圖所示,伽利略為了研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的斜面實(shí)驗(yàn)()
A.轉(zhuǎn)化為斜面實(shí)驗(yàn)是為了縮短小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B.轉(zhuǎn)化為斜面實(shí)驗(yàn)是便于測量小球運(yùn)動(dòng)的速度C.斜面實(shí)驗(yàn)可以直接得到自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律D.伽利略研究方法的核心是實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合9.伽利略對“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”和“自由落體運(yùn)動(dòng)”的研究,開創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法.圖甲、圖乙分別展示了這兩項(xiàng)研究中實(shí)驗(yàn)和邏輯推理的過程,對這兩項(xiàng)研究,下列說法正確的是(
)A.圖甲的實(shí)驗(yàn)為“理想實(shí)驗(yàn)”,通過邏輯推理得出力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B.圖甲中的實(shí)驗(yàn)可以在實(shí)驗(yàn)室中真實(shí)呈現(xiàn)C.圖乙中先在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可“沖淡”重力,使時(shí)間的測量更容易D.圖乙中逐漸改變斜面的傾角,通過實(shí)驗(yàn)得出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)【自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式知識點(diǎn)梳理】1.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),且加速度為g。將勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式中的v0取為0,a取為g,x換為h,就可以得到自由落體運(yùn)動(dòng)的公式。勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律v=v0+at【自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式舉一反三練習(xí)】10.跳傘員從H=116m的高空自由下落一段距離后才打開降落傘,假設(shè)傘打開后以大小為的加速度勻減速下降,到達(dá)地面時(shí)速度為v=4m/s(g?。螅海?)跳傘員打開傘時(shí)距地面的高度是多少?下落的最大速度為多大?(2)跳傘員下落的總時(shí)間T是多少?11.(多選)一個(gè)物體做自由落體運(yùn)動(dòng),重力加速度g取,該物體()A.第末的速度大小為 B.前內(nèi)的平均速度大小為C.在第內(nèi)下落的距離為 D.在前內(nèi)下落的距離為12.某次電影拍攝中,特技演員從橋上跳下,落在河面上勻速前進(jìn)的竹筏上.在演員(視為質(zhì)點(diǎn))跳下的瞬間,長為4.2m的竹筏的前端恰好位于演員的正下方,演員跳下的瞬間距竹筏的高度為9.8m。取重力加速度大小,認(rèn)為演員在空中做自由落體運(yùn)動(dòng),不計(jì)竹筏的寬度。要使演員落在竹筏上,則竹筏的最大速度為(
)A.3m/s B.2m/s C.1m/s D.0.5m/s13.(多選)一個(gè)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,其落地速度為20m/s,重力加速度g取10m/s2,則下列描述正確的是()A.下落的時(shí)間為2s B.下落時(shí)距地面的高度為25mC.下落過程中的平均速度為5m/s D.最后1s的位移為15m14.距小車右端L=8m處的水平地面的A點(diǎn)正上方B點(diǎn)有一個(gè)小球,如圖所示。某時(shí)刻使小車以加速度a=0.5m/s2從靜止開始向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t后由靜止釋放小球,A、B間高度差為h=5m,小車長為s=1m,忽略小車高度,重力加速度g取10m/s2,要使小球落入小車,t最大?。?/p>
)
A.1s B.3s C.5s D.6s15.(多選)甲、乙兩物體分別從
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