2019高中物理 第二章 探究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律 課時訓(xùn)練7 探究自由落體運(yùn)動 粵教版必修1

課時訓(xùn)練7探究自由落體運(yùn)動基礎(chǔ)夯實1.下列說法正確的是()A.由靜止開始下落的物體一定做自由落體運(yùn)動B.若空氣阻力不能忽略,則一定是重的物體下落得快C.自由落體速度的方向總是豎直向下D.滿足速度跟時間成正比的下落運(yùn)動一定是自由落體運(yùn)動答案C解析對物體是不是做自由落體運(yùn)動的判斷,若題目直接給出物體由靜止開始自由下落且忽略空氣阻力等提示語時,可將下落的物體看成自由落體運(yùn)動.對于有空氣阻力的問題,若空氣阻力遠(yuǎn)小于重力,可近似看成自由落體運(yùn)動;若只是空氣阻力很小,則不能認(rèn)為物體一定做自由落體運(yùn)動,雖然空氣阻力很小,但如果物體質(zhì)量也很小時,可能空氣阻力與重力大小差不多,就不是自由落體運(yùn)動.2.一枚鐵釘和一團(tuán)棉花同時從同一高處下落,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)受到的空氣阻力不能忽略C.鐵釘不受空氣阻力D.鐵釘?shù)募铀俣缺让藁▓F(tuán)的小答案B解析鐵釘所受阻力相對于其重力可忽略;棉花團(tuán)所受阻力相對于其重力不能忽略,鐵釘?shù)募铀俣却笥诿藁▓F(tuán)的加速度,故B項正確.3.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在月球表面:(1)沒有空氣;(2)重力加速度約為地球表面的16.若宇航員登上月球后在同一高度同時釋放氫氣球和鉛球,忽略其他星球?qū)υ虑虻挠绊?下列說法正確的是()A.氫氣球?qū)⒓铀偕仙?鉛球自由下落B.氫氣球和鉛球都處于靜止?fàn)顟B(tài)C.氫氣球和鉛球都將下落,但鉛球先落地D.氫氣球和鉛球都將下落,且同時落地答案D解析氫氣球、鉛球在月球上只受重力作用,釋放后均將自由下落,下落快慢相同,同時落地,故只有D正確.4.關(guān)于自由落體運(yùn)動,以下說法正確的是()A.質(zhì)量大的物體自由下落時下落得快B.從水平飛行的飛機(jī)上釋放的物體做自由落體運(yùn)動C.雨滴下落的過程是自由落體運(yùn)動D.從水龍頭上滴落的水滴的下落過程,可近似看成自由落體運(yùn)動答案D解析由自由落體運(yùn)動的條件可知,從水平飛機(jī)上釋放的物體有水平方向上的速度,雨滴下落過程中空氣阻力不能忽略,所以選項B、C錯誤,D正確;自由落體運(yùn)動物體下落快慢與物體的質(zhì)量無關(guān),所以選項A錯誤.5.在如圖所示的圖象中,能描述物體做自由落體運(yùn)動的是()答案D解析A、C項表示勻速直線運(yùn)動,B項的初速度不為零.6.踢毽子是我國民間的一項體育游戲,被人們譽(yù)為“生命的蝴蝶”.近年來,踢毽子成為全民健身活動之一.毽子由羽毛和銅錢組成,在下落時總是銅錢在下羽毛在上,對此分析正確的是()A.銅錢重,所以總是銅錢在下羽毛在上B.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C.因為空氣阻力的存在,所以總是銅錢在下羽毛在上D.毽子的自由下落是自由落體運(yùn)動答案C解析羽毛受到的空氣阻力與自身重力相差不多,對運(yùn)動的影響很大,而羽毛又和銅錢具有相同的運(yùn)動情況,故羽毛要受銅錢的拖動作用,即羽毛的運(yùn)動主要是靠銅錢的帶動,所以毽子下落時總是銅錢在下面拉著羽毛,選項A錯誤,C正確;如沒有空氣阻力,銅錢和羽毛的相對位置是隨機(jī)的,可見空氣阻力不能忽略,毽子不是做自由落體運(yùn)動,選項B、D錯誤.7.在真空中,將羽毛和鐵片同時從同一高度由靜止釋放,并拍下頻閃照片,下列頻閃照片符合事實的是()答案C解析在真空中,羽毛和鐵片從同一高度由靜止釋放,兩者都是做自由落體運(yùn)動,拍下頻閃照片中羽毛和鐵片總是在同一高度,由于運(yùn)動的速度越來越大,所以距離越來越大,選項C正確.8.(多選)小鵬搖動蘋果樹,從同一高度一個蘋果和一片樹葉同時從靜止下落,發(fā)現(xiàn)蘋果先落地,下面說法正確的是()A.蘋果和樹葉都是自由落體運(yùn)動B.蘋果和樹葉的運(yùn)動都不能看作自由落體運(yùn)動C.蘋果的運(yùn)動可以看作是自由落體運(yùn)動,樹葉的運(yùn)動則不能看作自由落體運(yùn)動D.假如地球上沒有空氣,則蘋果和樹葉會同時落地答案CD解析自由落體運(yùn)動是初速度為零,只在重力作用下的運(yùn)動,當(dāng)阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于重力時,阻力對運(yùn)動影響可以忽略,這樣的運(yùn)動可看作自由落體運(yùn)動,否則不可以.能力提升9.(多選)伽利略對自由落體運(yùn)動的研究,是科學(xué)實驗和邏輯思維的完美結(jié)合,如圖所示,可大致表示其實驗和思維的過程,對這一過程的分析,下列說法正確的是()A.其中的甲圖是實驗現(xiàn)象,丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論B.其中的丁圖是實驗現(xiàn)象,甲圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論C.運(yùn)用甲圖的實驗,可“沖淡”重力的作用,使實驗現(xiàn)象更明顯D.運(yùn)用丁圖的實驗,可“放大”重力的作用,使實驗現(xiàn)象更明顯答案AC解析因為物體下落得太快,伽利略無法測量物體自由下落的時間,為了使物體運(yùn)動速度變慢,伽利略轉(zhuǎn)向探究物體在斜面上的運(yùn)動問題.甲、乙、丙三個圖都是實驗現(xiàn)象,采用斜面的目的是可以“沖淡”重力的作用,使實驗現(xiàn)象更明顯.而之所以采用了不同傾角的斜面,則是觀察其規(guī)律性,形成外推的實驗基礎(chǔ).丁圖是在此基礎(chǔ)上經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論,故A、D正確.10.(多選)甲物體的質(zhì)量是乙物體質(zhì)量的3倍,將這兩個物體從同一高度同時由靜止釋放,不計空氣阻力,則下列說法正確的是()A.甲比乙先著地B.甲的著地速度比乙的著地速度大C.甲與乙著地的速度相同D.下落過程中,兩物體在任意時刻離地的高度相同答案CD解析牛頓管(被抽成真空的玻璃管)實驗表明當(dāng)不受空氣阻力時,從同一高度自由下落的物體下落得一樣快,跟物體的質(zhì)量無關(guān).所以在本題,兩物體的自由落體運(yùn)動是完全同步的,即任意時刻兩物體的高度都相同,同時落地且落地速度也相同.11.一些學(xué)者認(rèn)為,物體越重,下落越快.伽利略等物理學(xué)家否定了這種看法.(1)在一高塔頂端同時釋放一片羽毛和一個玻璃球,玻璃球先于羽毛到達(dá)地面,這主要是因為()A.它們的質(zhì)量不等B.它們的密度不等C.它們的材料不同D.它們所受的空氣阻力不等(2)在此塔頂端同時釋放大小相等的實心鐵球和空心鐵球,下列說法正確的是()它們受到的空氣阻力不等它們的加速度相等它們落地的速度不等它們下落的時間相等A.B.C.只有D.只有答案(1)D(2)B解析(1)玻璃球先于羽毛到達(dá)地面,這主要是因為羽毛受到的空氣阻力大.正確選項為D.(2)大小相等的實心鐵球和空心鐵球受到的空氣阻力相等.在忽略空氣阻力的情況下,兩球均做自由落體運(yùn)動,它們的加速度相等.因下落高度相等,故下落的時間相等,落地的速度相等.正確選項為B.12.下圖是小球做自由落體運(yùn)動時的頻閃照片示意圖,照片中相鄰小球的像時間間隔相同,已知閃光頻率為每秒鐘閃20次,圖中標(biāo)出了各像點(diǎn)到開始下落處的距離,根據(jù)這張照片,試求:(1)小球在1、2、3、4各點(diǎn)的速度;(2)作出小球下落的v-t圖象并求出加速度;(3)試根據(jù)題目所給數(shù)據(jù)驗證st2.答案見解析解析由題意知相鄰閃光時刻的時間間隔T=120 s=0.05 s.(1)用短時間內(nèi)的平均速度代替中間時刻的瞬時速度,可得v1=s22T=4.8×10-22×0.05 m/s=0.48 m/s,v2=s3-s12T=(10.8-1.2)×10-22×0.05 m/s=0.96 m/s.同理v3=1.44 m/s,v4=1.92 m/s.(2)v-t圖象如圖所示,由v-t圖象斜率含義,可求得自由下落的加速度a=vt=9.6 m/s2.(3)由題意可設(shè)小球到1、2、3、4、5各點(diǎn)下落時間分別為t1=T,t2=2T,t3=3T,t4=4T,t5=5T,又1、2、3、4、5各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別為s1,s2,s5,代入數(shù)據(jù)可得s1t12=s2t22=s5t52,即st2.6