2025版新教材高中物理課時素養(yǎng)評價八自由落體運動含解析魯科版必修1

PAGE7-課時素養(yǎng)評價八自由落體運動一、選擇題(本題共6小題，每題4分，共24分)1.地球表面旁邊的重力加速度大小約為9.8m/s2，下列關(guān)于自由落體運動的說法中正確的是 ()A.物體在地球表面旁邊做自由落體運動過程中，每秒加速度增加約為9.8m/s2B.自由落體運動是一種勻速運動C.物體剛下落時，速度為零但加速度不為零D.物體越重，下落得越快【解析】選C。自由下落過程，物體的加速度不變，故選項A錯誤；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，故選項B錯誤；釋放物體瞬間，物體速度為零，加速度為g，故選項C正確；重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)，重物與輕物下落一樣快，故選項D錯誤。2.古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為，物體下落的快慢是由它們的重量大小確定的；近代物理學(xué)認(rèn)為，在不計空氣阻力的狀況下，物體下落的快慢是由重力加速度確定的。關(guān)于自由落體中的重力加速度，正確的說法是 ()A.質(zhì)量大的物體重力加速度大B.質(zhì)量大的物體重力加速度小C.重力加速度表示自由落體運動速度改變的快慢D.重力加速度表示自由落體運動速度改變【解析】選C。重力加速度的大小與所處的位置有關(guān)，與物體的質(zhì)量大小無關(guān)，故A、B錯誤；重力加速度是物體只受重力時產(chǎn)生的加速度，表示自由落體運動速度改變的快慢，而不是速度的改變，故C正確，D錯誤。3.一個物體做自由落體運動，則在物體下落的過程中 ()A.物體第2s末的速度為10m/sB.物體第2s內(nèi)的平均速度為10m/sC.物體前2s內(nèi)下落的高度為20mD.物體第2s內(nèi)下落的高度是10m【解析】選C。依據(jù)速度—時間公式得：v=gt=20m/s，故A錯誤；依據(jù)v=v1+v22求得：v=10+202m/s=15m/s，故B錯誤；依據(jù)位移—時間公式得：h=4m=20m，故C正確；由B得第2s內(nèi)的平均速度為15m/s，依據(jù)h=vt得：h=15×1m=15m，故D錯誤。4.某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并起先計時，經(jīng)2s聽到石頭撞擊井底的聲音，由此可知井深約為(不計聲音傳播時間，重力加速度g取10m/s2) ()A.10m B.20m C.30m D.40m【解析】選B。h=12gt2=12×10×22m，由此可知井深約為20m。則B正確，A、C、5.物體從某一高度自由下落，第1s內(nèi)通過了全程的一半，物體還要下落多長時間才會落地 ()A.1s B.1.5sC.2s D.(2-1)s【解析】選D。設(shè)物體自由落體運動的高度為h，t1=1s，則h2=12gt12，自由落體運動的總時間為t，故h=12gt2，t=2s，因此，(2-1)s才會落地，選項D正確?！究偨Y(jié)提升】多個物體依次下落問題的處理方法(1)對從同一位置起先間隔相等時間，依次做自由落體運動的物體在空間形成不同間距的問題，可將若干個物體在某一時刻的排列情形等效成一個物體在不同時刻的位置。(2)類似于做勻變速直線運動時，打點計時器打下的紙帶，由此可用Δs=aT2、初速度為零的勻變速直線運動的比例式或平均速度法來求解。6.(2024·福州高一檢測)某科技館中有一個展品，該展品放在較暗處。有一個不斷勻稱滴水的龍頭(剛滴出的水滴速度為零)在平行光源的照耀下，可以視察到一種奇妙的現(xiàn)象：只要耐性地緩慢調(diào)整水滴下落的時間間隔，在適當(dāng)?shù)臓顩r下，看到的水滴似乎都靜止在各自固定的位置不動(如圖中A、B、C、D所示，右邊數(shù)值的單位是cm)。要想出現(xiàn)這一現(xiàn)象，所用光源應(yīng)滿意的條件是(取g=10m/s2) ()A.一般白熾燈光源即可B.頻閃發(fā)光，間隔時間為1.4sC.頻閃發(fā)光，間隔時間為0.14sD.頻閃發(fā)光，間隔時間為0.20s【解析】選C。由圖知Δh=0.2m，利用Δh=gT2得T=0.14s，則C正確，A、B、D錯誤。二、計算題(本題共2小題，共36分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要標(biāo)明單位)7.(16分)屋檐每隔肯定時間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上、下沿，如圖所示(g取10m/s2)，求：(1)此屋檐離地面多高？(2)滴水的時間間隔是多少？【解題指南】解題時留意以下兩點：(1)“每隔肯定時間滴下一滴水”，故可將題圖中的5滴水看作一滴水在不同時刻的頻閃照片來處理。(2)利用自由落體的規(guī)律求高度?！窘馕觥糠椒ㄒ唬豪没疽?guī)律求解。設(shè)屋檐離地面高為h，滴水間隔為T，由公式h=12gt2第2滴水的位移h2=12g(3T)2 第3滴水的位移h3=12g(2T)2 由題意知：h2-h3=1m ③屋檐距地面的高度h=12g(4T)由①②③解得：T=0.2s，h=3.2m。方法二：用比例法求解。(1)初速度為零的勻加速直線運動在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之比為s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)由此可得相鄰兩水滴之間的間距從上到下依次為：s0，3s0，5s0，7s0由圖可知，窗高為5s0，則5s0=1m，所以s0=0.2m，所以屋檐的高度為h=s0+3s0+5s0+7s0=16s0=3.2m。(2)由h=12gt2T=2s0g答案：(1)3.2m(2)0.2s8.(20分)一個物體從20m高處由靜止起先做自由落體運動，已知g=10m/s2，求： (1)物體的下落時間。(2)物體著地時的速度大小。(3)物體下落一半的高度時的速度大小?！窘馕觥?1)由s=12gt2得t=2sg(2)v=gt=10×2m/s=20m/s。(3)由v′2=2gs2得v′=gs=10×20答案：(1)2s(2)20m/s(3)102m/s9.(6分)(多選)跳傘運動員從350m高空跳傘后，起先一段時間由于傘沒打開而做自由落體運動，傘張開(張開時間不計)后做加速度大小為2m/s2的勻減速直線運動，到達(dá)地面的速度為4m/s，g=10m/s2，則下列說法正確的是()A.跳傘運動員自由落體的下落高度約為59mB.跳傘運動員打開傘的速度約為43m/sC.跳傘運動員加速運動的時間約為3.4sD.跳傘運動員在312m高處打開著陸傘【解析】選A、C。設(shè)自由落體運動的末速度為v，則有v22g+v2-v'22a=h，代入數(shù)據(jù)解得v≈34.4m/s，則自由下落的高度h1=v22g≈59m，故A正確，B錯誤；加速運動的時間t1=vg=34.410s≈3.4s，故C10.(6分)(2024·泉州高一檢測)一石塊從80m高的樓頂由靜止自由落下，不計空氣阻力，g取10m/s2。關(guān)于石塊的下落過程，下列說法中正確的是 ()A.石塊經(jīng)4.0s落至地面B.石塊落至地面前瞬間的速度為20m/sC.石塊下落第1s末的速度為5m/sD.石塊第1s內(nèi)下落的高度為10m【解析】選A。由h=12gt2得石塊落至地面的時間t=2hg=2×8010s=4.0s，A正確；由vt2=2gh得石塊落至地面前瞬間的速度vt=2gh=2×10×80m/s=40m/s，B錯誤；石塊下落第1s1s內(nèi)下落的高度h1=12gt12=12×10×1211.(6分)(多選)如圖所示，小球從豎直磚墻某位置由靜止釋放，用頻閃照相機在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5……所示小球運動過程中每次曝光的位置。連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度為d。依據(jù)圖中的信息，下列推斷正確的是 ()A.位置“1”是小球釋放的初始位置B.小球做勻加速直線運動C.小球下落的加速度為dD.小球在位置“3”的速度為7【解析】選B、C、D。由題圖可知相鄰時間間隔內(nèi)通過的位移分別為2d、3d、4d、5d，所以小球做勻加速直線運動，則B正確；位置“1”不是小球釋放的初始位置，則A錯誤；由位移差Δx=aT2得小球下落的加速度為a=dT2，則C正確；小球在位置“3”的速度為v=3d+4d212.(22分)(2024·漳州高一檢測)如圖所示，水池正上方P點處有一小球，小球由P點起先做自由落體運