新教材物理人教版作業(yè)2-4自由落體運(yùn)動(dòng)

A組：合格性水平訓(xùn)練1．(物理學(xué)史)下列敘述錯(cuò)誤的是()A．古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體越重，下落得越快B．伽利略發(fā)現(xiàn)亞里士多德的觀點(diǎn)有自相矛盾的地方C．伽利略認(rèn)為，如果沒(méi)有空氣阻力，重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快D．伽利略用實(shí)驗(yàn)直接證實(shí)了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)答案D解析古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢與物體的重力大小有關(guān)，重力越大，物體下落得越快，A正確；伽利略通過(guò)邏輯推理發(fā)現(xiàn)了亞里士多德的觀點(diǎn)有自相矛盾的地方，B正確；伽利略通過(guò)邏輯推理，認(rèn)為重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快，影響它們下落快慢不同的原因是空氣阻力，C正確；伽利略沒(méi)有直接證實(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而是將斜面實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行外推間接得出的，D錯(cuò)誤。2．(自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn))宇航員登上月球后，從同一高度同時(shí)由靜止釋放錘子和羽毛，則下落過(guò)程中()A．錘子比羽毛速度變化大B．羽毛比錘子速度變化大C．錘子的加速度比羽毛的加速度大D．錘子和羽毛的加速度一樣大答案D解析月球上沒(méi)有空氣阻力，物體在只受重力作用的情況下下落，做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度均為重力加速度?？芍N子和羽毛的加速度相同，下落過(guò)程中，相同時(shí)間內(nèi)的速度變化量相同，D正確，A、B、C錯(cuò)誤。3．(重力加速度)(多選)關(guān)于重力加速度的說(shuō)法中，正確的是()A．重力加速度g是標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向，通常計(jì)算中g(shù)取9.8m/s2B．在地球上不同的地方，g的大小不同，但它們相差不是很大C．在地球上同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同D．在地球上的同一地方，離地面高度越大重力加速度g越小答案BCD解析重力加速度是矢量，方向豎直向下，與重力的方向相同。在地球表面，不同的地方，g的大小略有不同，但都在9.8m/s2左右，故A錯(cuò)誤，B正確。在地球表面同一地點(diǎn)，g的值都相同，但隨著高度的增大，g的值逐漸變小，故C、D正確。4．(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)一石塊從地面上方h高處自由下落，當(dāng)它的速度大小等于它著地速度的一半時(shí)，它距地面的高度為()A.eq\f(h,4)B.eq\f(h,2)C.eq\f(3h,4)D.eq\f(3h,8)答案C解析設(shè)石塊落地時(shí)的速度大小為v，由v2＝2gh，得：v2＝2gh，eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v,2)))2＝2gh′，解得h′＝eq\f(h,4)，則距地面的高度為：H＝h－h(huán)′＝h－eq\f(h,4)＝eq\f(3,4)h，C正確。5．(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)下列各圖中，以豎直向上為正方向，其中表示物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的是()答案B解析自由落體運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系為x＝eq\f(1,2)gt2，故C、D錯(cuò)誤；自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系式v＝gt，可知v-t圖像是一條傾斜直線，又因?yàn)橐载Q直向上為正方向，故A錯(cuò)誤，B正確。6．(比例關(guān)系)物體從某一高度自由下落，第1s內(nèi)就通過(guò)了全程的一半，物體還要下落多長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)落地()A．1s B．1.5sC.eq\r(2)s D．(eq\r(2)－1)s答案D解析初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)連續(xù)相同的位移所用時(shí)間之比為1∶(eq\r(2)－1)∶(eq\r(3)－eq\r(2))∶…，所以物體下落后半程的時(shí)間為(eq\r(2)－1)s，選D。7．(測(cè)定重力加速度)如圖所示是小球自由下落過(guò)程中用頻閃照相的方法獲得的軌跡的一部分，用刻度尺量出計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2之間的距離為7.65cm,2、3之間的距離為8.73cm，已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為eq\f(1,30)s，則小球運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______，小球下落的重力加速度為_(kāi)_______。答案2.46m/s9.72m/s2解析已知小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，故其運(yùn)動(dòng)遵循勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，所以小球運(yùn)動(dòng)到計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)的瞬時(shí)速度v2＝eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(x12＋x23,2T)＝eq\f(×10－2,2×\f(1,30))m/s≈2.46m/s。由Δx＝aT2得a＝eq\f(Δx,T2)，故小球下落的重力加速度g＝eq\f(x23－x12,T2)＝eq\f(×10－2,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,30)))2)m/s2＝9.72m/s2。8．(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)屋檐每隔0.2s由靜止落下一滴水滴，t時(shí)刻某一水滴欲下落時(shí)，剛好有兩滴水滴分別位于高為1.4m的窗戶(hù)上、下沿，若不考慮其他阻力的影響，取g＝10m/s2，求：(1)窗戶(hù)下沿離屋檐的高度；(2)t時(shí)刻窗戶(hù)下沿到屋檐之間有幾滴水滴正在下落？答案(1)3.2m(2)3滴解析(1)不考慮其他阻力的影響，水滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)水滴從開(kāi)始下落到落到窗戶(hù)下沿的時(shí)間為t，則另一水滴落到窗戶(hù)上沿的時(shí)間為(t－0.2s)，由題意得eq\f(1,2)gt2－eq\f(1,2)g(t－0.2s)2＝Δh＝1.4m，解得t＝0.8s，窗戶(hù)下沿離屋檐的高度：H＝eq\f(1,2)gt2，代入數(shù)據(jù)解得H＝3.2m。(2)因?yàn)槲蓍苊扛?.2s由靜止落下一滴水滴，故0.8s時(shí)刻窗戶(hù)下沿到屋檐之間正在下落的水滴數(shù)目n＝eq\f(t,Δt)－1＝,0.2)－1＝3。B組：等級(jí)性水平訓(xùn)練9．(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)(多選)為了測(cè)出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由下落至地面(不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g)，測(cè)出下列哪個(gè)物理量就可以計(jì)算出樓房的高度()A．石塊下落到地面的總時(shí)間B．石塊下落的第1秒內(nèi)的位移C．石塊落地前最后一秒內(nèi)的位移D．石塊通過(guò)最后一米位移所用的時(shí)間答案ACD解析由公式h＝eq\f(1,2)gt2可知，A正確；由石塊下落的第1秒內(nèi)的位移不能計(jì)算出樓房的高度，B錯(cuò)誤；根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2和h－h(huán)′＝eq\f(1,2)g·(t－1)2可知，C正確；根據(jù)h＝eq\f(1,2)gt2和h－1＝eq\f(1,2)g(t－t′)2可知，D正確。10．(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)用如圖所示的方法可以測(cè)出一個(gè)人的反應(yīng)時(shí)間。甲同學(xué)用手握住直尺頂端刻度為零的地方，乙同學(xué)在直尺下端刻度為a的地方做捏住直尺的準(zhǔn)備，但手沒(méi)有碰到直尺，當(dāng)乙同學(xué)看到甲同學(xué)放開(kāi)直尺時(shí)，立即捏住直尺，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)捏住直尺的位置刻度為b。已知重力加速度為g，a、b的單位為國(guó)際單位制基本單位，則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間t約等于()A.eq\r(\f(2a,g)) B.eq\r(\f(2b,g))C.eq\r(\f(2b－a,g)) D.eq\r(\f(2a－b,g))答案D解析由題意知在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)直尺自由落下的位移為a－b，設(shè)乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為t，忽略空氣阻力，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)位移公式h＝eq\f(1,2)gt2＝a－b，得t＝eq\r(\f(2a－b,g))，則D正確，A、B、C錯(cuò)誤。11．(綜合)一名宇航員在某星球上做自由落體運(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(cè)得在第5s內(nèi)的位移是18m，則()A．小球在2s末的速度是20m/sB．小球在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/sC．小球在5s內(nèi)的位移是50mD．小球在第2s內(nèi)的位移是20m答案C解析第5s內(nèi)小球的位移是18m，有eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)＝18m，t1＝5s，t2＝4s，解得g＝4m/s2，所以小球在2s末的速度v＝4×2m/s＝8m/s，A錯(cuò)誤。第5s內(nèi)的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(18,1)m/s＝18m/s，B錯(cuò)誤。小球在5s內(nèi)的位移x＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)×4×25m＝50m，C正確。小球在第2s內(nèi)的位移x′＝eq\f(1,2)×4×(22－12)m＝6m，D錯(cuò)誤。12．(測(cè)定重力加速度)滴水法測(cè)重力加速度的過(guò)程是這樣的：讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤(pán)子里，調(diào)整水龍頭，使得聽(tīng)到前一滴水滴到盤(pán)子上的聲音時(shí)，后一滴水恰好離開(kāi)水龍頭。從第1次聽(tīng)到水擊盤(pán)聲時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)出n次聽(tīng)到水擊盤(pán)聲的總時(shí)間為t，用刻度尺量出水龍頭到盤(pán)子的高度差為h，即可算出重力加速度。設(shè)人耳能區(qū)別兩次聲音的時(shí)間間隔為0.1s，聲速為340m/s，取g＝10m/s2，則()A．水龍頭距人耳的距離至少為34mB．水龍頭距盤(pán)子的距離至少為34mC．重力加速度的計(jì)算式為eq\f(2n2h,t2)D．重力加速度的計(jì)算式為eq\f(2n－12h,t2)答案D解析只要相鄰兩滴水滴下的時(shí)間間隔超過(guò)0.1s，人耳就能分辨出兩滴水的擊盤(pán)聲，而與水龍頭距人耳的距離無(wú)關(guān)，在0.1s內(nèi)，水滴下落的距離x＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,min)＝eq\f(1,2)2m＝0.05m，即水龍頭距盤(pán)子的距離至少應(yīng)為0.05m，故A、B錯(cuò)誤；n次響聲對(duì)應(yīng)(n－1)個(gè)水滴下落用的時(shí)間，所以每個(gè)水滴下落的時(shí)間為t′＝eq\f(t,n－1)，由h＝eq\f(1,2)gt′2得，g＝eq\f(2h,t′2)＝eq\f(2n－12h,t2)，故C錯(cuò)誤，D正確。13．(測(cè)定重力加速度)某興趣小組的同學(xué)利用自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，?shí)驗(yàn)器材有：鐵架臺(tái)、光電門(mén)1和2組成的光電計(jì)時(shí)器、小球釋放器(可使小球無(wú)初速度釋放)、網(wǎng)兜、直尺、三角板。如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)可用光電計(jì)時(shí)器測(cè)量小球從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)至光電門(mén)2的時(shí)間t，并用刻度尺在豎直桿上測(cè)出兩光電門(mén)間的距離h。(1)使用直尺測(cè)量小球的直徑如圖乙所示，則小球直徑d為_(kāi)_______cm。(2)保持光電門(mén)1的位置不變，改變光電門(mén)2的位置，小球經(jīng)過(guò)光電門(mén)1的速度為v0，測(cè)得小球從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)至光電門(mén)2的時(shí)間為t，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則兩光電門(mén)間的距離h＝____________(用t、g、v0表示)。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出eq\f(h,t)-t圖線，若圖線斜率的絕對(duì)值為k，根據(jù)圖線可求出重力加速度大小為_(kāi)_______。答案(1)1.17(2)v0t＋eq\f(1,2)gt2(3)2k解析(1)由直尺讀數(shù)可知，小球的直徑d＝2.17cm－1.00cm＝1.17cm。(2)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式，可得：h＝v0t＋eq\f(1,2)gt2。(3)根據(jù)h＝v0t＋eq\f(1,2)gt2得：eq\f(h,t)＝v0＋eq\f(1,2)gt，可知eq\f(h,t)-t圖線的斜率k＝eq\f(1,2)g，則g＝2k。14．(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)空中O點(diǎn)，每隔0.1s從靜止釋放一相同小球，小球的體積極小，可視為質(zhì)點(diǎn)。在連續(xù)釋放幾個(gè)小球后，某一瞬間拍攝的在空中運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)小球的照片，是按1∶40的比例拍攝的，現(xiàn)用刻度尺去測(cè)量照片上小球A、B、C、D之間的距離，如圖。試求：(1)小球下落的加速度多大？(2)從照片推測(cè)，在A球上面，正在空中下落的小球有幾個(gè)？答案(1)8.0m/s2(2)7個(gè)解析(1)從圖中測(cè)得AB＝1.40cm，BC＝1.20cm，CD＝1.00cm，Δh＝AB－BC＝BC－CD＝0.20cm，