2024-2025学年高中物理第2章研究匀变速直线运动的规律1伽利略对落体运动的研究2自由落体运动的规律课后提升训练含解析沪科版必修1

PAGE5-伽利略对落体运动的探讨自由落体运动的规律1.科学探讨发觉,在月球表面:(1)没有空气;(2)重力加速度约为地球表面的16;(3)没有磁场。若宇航员登上月球后在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球,忽视地球和其他星球对月球的影响,下列说法正确的是(A.氢气球将加速上升,铅球自由下落B.氢气球和铅球都处于平衡状态C.氢气球和铅球都将下落,但铅球先落地D.氢气球和铅球都将下落,且同时落地解析:氢气球、铅球在月球上只受重力作用,自由下落,下落快慢相同,同时落地,只有D项正确。答案:D2.(多选)伽利略在探讨自由落体运动时,设计了如图所示的斜面试验。下列哪些方法是他在这个试验中采纳过的()A.用水钟计时B.用打点计时器打出纸带进行数据分析C.变更斜面倾角,比较各种倾角得到的stD.将斜面试验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特别的匀变速直线运动解析:在这个试验中要记录时间和位移,当时是用水钟计时的,选项B错误,选项A正确;伽利略在试验中不断变更斜面的倾角,分别求出比值st答案:ACD3.(多选)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相同的D.纬度越低的地方,重力加速度g值越小解析: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。故正确选项为BCD。答案:BCD4.A、B两物体质量之比是1∶2,体积之比是4∶1,同时从同一高度自由落下,空气阻力可忽视,则下落加速度之比和下落时间之比为()A.1∶11∶1 B.1∶11∶2C.1∶21∶4 D.1∶21∶8解析:重力加速度大小为g,则加速度之比为1∶1,由t=2hg知,时间之比为1答案:A5.一物体从高h处做自由落体运动,经时间t到达地面,落地速度为v,那么当物体下落时间为t3时,物体的速度和距地面高度分别是(A.v3,C.v3,89解析:物体做自由落体运动,经时间t到达地面的速度为v,依据速度公式v=gt可知,下落时间为t3时的速度为v'=g·t3=13v,又知下落时间t内的位移为h,则t3时间内的位移为h'=12g(t3)2=1答案:C6.一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它最终1s内的位移为15m(g取10m/s2),则它起先下落时距地面的高度为()A.31.25m B.11.25mC.20m D.25m解析:设物体下落总用时为t,则最终1s内的位移Δh=12gt2-12g(t-1s)2,代入数据求得t=2s,故物体下落时距地面的高度h=12gt答案:C二、非选择题7.导学号63994027屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗户的上、下沿,如图所示,问:(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔是多少?(g取10m/s2)解析:(1)依据比例关系,从上到下相邻水滴间距离之比为1∶3∶5∶7,而2、3两滴间距离为1m,所以总高度H=1+3+5+75(2)依据H=12gt2代入数据得,t=2H滴水时间间隔Δt=t4=0.答案:(1)3.2m(2)0.2s实力素养拓展一、选择题1.(多选)为了测出楼房的高度,让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力),只测出下列哪个物理量能算出楼房的高度()A.石块下落到地面的时间B.石块下落过程中通过随意一扇窗户的时间C.石块落地前最终1s的位移D.石块通过最终1m位移所用的时间解析:由h=12gt2知选项A可算出楼房高度,由h=12gt2和h-s=12g(t-1s)2可知选项C可算出楼房的高度,由h=12gt2和h-1m=12g(t-答案:ACD2.(多选)甲、乙两球从同一高度相隔1s先后自由下落,在下落过程中()A.两球的距离始终不变B.两球的距离越来越大C.两球的速度差始终不变D.两球的速度差越来越大解析:甲、乙两球间的距离Δh=12g(t+1s)2-12gt2=gt+12g。由此可以看出Δh随t的增大而增大,A错,B对。两球的速度差Δv=g(t+1s)-gt=g,由此可以看出Δv不随答案:BC3.导学号63994028两石块先后从某一高塔的不同高度处下落,在石块A自塔顶自由落下h1时,石块B自离塔顶h2处自由下落。若两石块同时落地,则塔高H为()A.H=h1+h2 B.H=hC.H=(h1+解析:若石块B运动时间为t,探讨石块B的运动状况,应有H-h2=12gt2,探讨石块A的运动状况应有h1=12gt'2,H=12g(t+t')2,由以上三式联立可得答案:C4.(多选)科技馆中有一个展品,如图所示。在较暗处有一个不断匀称滴水的水龙头。在一种特别的灯光照耀下,可视察到一个个下落的水滴。缓慢调整水滴下落的时间间隔到适当状况,可看到一种奇妙的现象,水滴好像不再往下落,而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动。一般要出现这种现象,照明光源应当满意(g取10m/s2)()A.一般光源即可B.间歇发光,间歇时间为1.4sC.间歇发光,间歇时间为0.14sD.间歇发光,间歇时间为0.2s解析:只有用间歇光源才能看到这种现象。由于AB∶BC∶CD=1∶3∶5,故各位置间的时间间隔Δt相同,由Δx=gΔt2得Δt=Δxg=20×10-2m10m/答案:BC二、非选择题5.导学号63994029在离地面7.2m处,手提2.2m长的绳子的上端如图所示,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,球的大小可忽视,g取10m/s2)求:(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?解析:(1)设B球落地所需时间为t1,因为h1