1、7对自由落体运动的研究一、选择题(17为单选题，810为多选题)1下列关于自由落体运动的说法正确的是()A自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动B从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动C在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动D只在重力作用下的运动必定是自由落体运动答案A解析自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，故A正确；从竖直上升的热气球吊篮中掉下来的物体具有向上的初速度，所以不是自由落体运动，故B错误；在空气中下落的雪花受到的空气阻力不能忽略不计，不是自由落体运动，故C错误；只在重力作用下但初速度不为零的运动不是自由落体运动，故D错误2关于伽利略对自由落
2、体运动的研究，下列说法正确的是()A伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢不同B伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比D伽利略用小球在斜面上运动验证了运动速度与位移成正比答案C3从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间两位同学合作，用刻度尺可测人的反应时间如图1甲所示，A握住尺的上端，B在尺的下部做握尺的准备(但不与尺接触)，当看到A放开手时，B立刻握住尺若B做握尺准备时，手指位置如图乙所示，而握住尺时的位置如图丙所示，由此测得B同学的反应时间约为()图1A2.0 s B0.28 s C0.1
3、0 s D0.04 s答案B解析由自由落体公式hgt2，有0.6 m0.2 mgt2，可知t0.28 s，所以选项B正确4空降兵从飞机上跳伞时，为了保证安全着陆，着陆前最后阶段降落伞匀速下落的速度约为6 m/s.空降兵平时模拟训练时，经常从高台上跳下，则训练用高台的合适高度约为(g取10 m/s2)()A0.5 m B1.0 m C1.8 m D5.0 m答案C5从某高处释放一粒小石子，经过1 s从同一点再释放另一粒小石子，不计空气阻力，则在它们落地之前的任一时刻()A两粒石子间的距离将保持不变，速度之差保持不变B两粒石子间的距离将不断增大，速度之差保持不变C两粒石子间的距离将不断增大，速度之
4、差也越来越大D两粒石子间的距离将不断减小，速度之差也越来越小答案B解析从释放第二粒石子开始计时，则第一粒石子的速度为v1g(t1 s)，位移为：h1g(t1 s)2，第二粒石子的速度为：v2gt，位移：h2gt2，它们的速度之差为vv1v2g，位移之差为hh1h2gt.故两粒石子间的距离将不断增大，速度之差保持不变，B正确6某同学在实验室做了如图2所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5 cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00103 s，则小球开始下落的位置距光电门的距离约为(取g10 m/s2)()图2A1 m B1.25 m
5、C0.4 m D1.5 m答案B7长为5 m的竖直杆下端距离一个竖直隧道口为5 m，若这个隧道高也为5 m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为(取g10 m/s2)()A. s B(1) sC(1) s D(1) s答案B解析根据hgt2，直杆自由下落到下端运动到隧道上沿的时间t1 s1 s直杆自由下落到直杆的上端离开隧道下沿的时间t2 s s则直杆过隧道的时间tt2t1(1) s，选项B正确，A、C、D错误8下列关于重力加速度的说法正确的是()A重力加速度g是标量，只有大小，没有方向B在地球上的不同地方，g的大小是不同的，但差别不大C在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是
6、相同的D纬度越低的地方，重力加速度g值越小答案BCD解析重力加速度是矢量，方向总是竖直向下地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都是相同的，地球上不同地方g的大小是不同的，但差别不大，纬度越低的地方，g值越小故正确答案为B、C、D.9一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10 m/s2)下列说法正确的是()A第2 s末小球的速度为20 m/sB前2 s内小球的平均速度为20 m/sC第2 s内小球的位移为10 mD前2 s内小球的位移为20 m答案AD解析小球做自由落体运动，第2 s末小球的速度为vgt102 m/s20 m/s，故A正确；前2 s内小球的位移为h2gt21022
7、m20 m，前2 s内小球的平均速度为 m/s10 m/s，故B错误，D正确；第1 s内小球的位移为h1gt1012 m5 m，故第2 s内小球的位移为hh2h120 m5 m15 m，故C错误10甲、乙两物体，m甲2m乙，甲从2H高处自由落下，1 s后乙从H(H1 m)高处落下，不计空气阻力，在两物体落地之前，正确的说法是()A同一时刻甲的速度大B同一时刻两物体的速度相同C各自下落1 m时，两物体速度相同D落地之前甲和乙的高度之差不断增大答案AC解析因为甲、乙物体都做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为g，甲任意时刻的速度为：vgt，乙任意时刻的速度vg(t1 s)，所以两物体下落过程中
8、，在同一时刻甲的速度大于乙的速度，故A正确，B错误；各自下落1 m时，两者下落高度相同，所用时间相同，则两者速度相同，C正确.1 s后，相对于乙物体，甲向下做匀速直线运动若甲自由下落1 s时甲在乙的上方，则落地之前甲和乙的高度之差先减小后增大，若甲自由下落1 s时甲在乙的下方，则落地之前甲和乙高度之差不断增大，由于不知道题目中H的具体数值，故D错误二、非选择题11某校物理兴趣小组为了了解高空坠物的危害，将一只鸡蛋从高楼上静止释放，经过4 s鸡蛋刚好着地忽略空气阻力的作用，g取10 m/s2，求：(1)鸡蛋释放时距离地面的高度；(2)鸡蛋在下落过程中的平均速度大小；(3)鸡蛋下落过程中第4 s内
9、的位移大小答案(1)80 m(2)20 m/s(3)35 m解析(1)由hgt2，可得：h1042 m80 m.(2)下落过程的平均速度大小为： m/s20 m/s.(3)前3 s内的位移大小hgt1032 m45 m，故第4 s内的位移大小hhh35 m.12.在离地面7.2 m处，手提2.2 m长的绳子的上端如图3所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落(绳子的质量不计，球的大小可忽略，g10 m/s2)求：图3(1)两小球落地时间相差多少？(2)B球落地时A球的速度多大？答案(1)0.2 s(2)10 m/s解析(1)设B球落地所需时间为t1，因为h1gt，所以t1 s1 s
10、，设A球落地所需时间为t2由h2gt得t2 s1.2 s所以两小球落地的时间差为tt2t10.2 s.(2)当B球落地时，A球的速度与B球的速度相等即vAvBgt1101 m/s10 m/s.13.如图4所示，直杆长L10.5 m，圆筒高L22.5 m直杆位于圆筒正上方H1 m处直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒试求：(取g10 m/s2，2.236)图4(1)直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度v1的大小；(2)直杆穿越圆筒所用的时间t.答案(1)4.472 m/s(2)0.45 s解析(1)直杆做自由落体运动，设直杆下端到达圆筒上方的时间为t1，由运动学知识得Hgt，v1gt1，联立解得v12 m/s4.472 m/s.(2)设直杆上端离开圆筒下方的时间为t2，则L1HL2gt，由题意得tt2t1，解得t0.45 s.