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【步步高】(新课标)2022学年高中物理 2.1-2.2 伽利略对落体运动的研究 自由落体运动的规律每课一练 沪科版必修1

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2.1-2.2伽利略对落体运动的研究自由落体运动的规律每课一练(沪科版必修1)题组一 伽利略对自由落体运动的研究1.在物理学的发展历程中,下面的哪位科学家首先建立了用来描述物体的运动的概念,并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法,把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而有力地推进了人类科学的发展(  )A.亚里士多德      B.伽利略C.牛顿D.爱因斯坦答案 B解析 在物理学发展史上,是伽利略建立了物理学的正确的研究方法,推进了人类科学的发展.2.伽利略在研究自由落体运动时,设计了如图1所示的斜面实验.下列哪些方法是他在这个实验中采用过的(  )图1A.用水钟计时B.用打点计时器打出纸带进行数据分析C.改变斜面倾角,比较各种倾角得到的的比值的大小D.将斜面实验的结果合理“外推”,说明自由落体运动是特殊的匀变速直线运动答案 ACD解析 在这个实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;伽利略在实验中不断改变斜面的倾角,分别求出比值,进行分析,选项C正确;当倾角等于90°时,小球做自由落体运动,选项D正确.3.伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论是(  )A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关答案 B解析 伽利略在著名的斜面实验中得出倾角一定时,的比值保持不变,推出小球在斜面上的速度与时间成正比,选项A错误,选项B正确;倾角不同,-5-的比值不同,即斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关,且倾角越大,速度越大,所用时间越短,选项C、D错误.题组二 自由落体运动及重力加速度4.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.5.在塔顶端同时释放体积大小相等的实心铁球和空心铁球,下列说法中正确的是(  )A.它们受到的空气阻力对运动的影响相同B.忽略空气阻力,它们的加速度相等C.忽略空气阻力,它们落地的速度不等D.忽略空气阻力,它们下落的时间相等答案 BD解析 大小相等的实心铁球和空心铁球受到的空气阻力相等,但由于它们的重力不同,故阻力对运动的影响不同,A错误.在忽略空气阻力的情况下,两球均做自由落体运动,下落的快慢程度相同,加速度相等.因下落高度相等,故下落时间相等,落地速度相等,所以B、D正确,C错误.6.关于自由落体运动,下列说法正确的是(  )A.物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动B.如果空气阻力比重力小得多,空气阻力可以忽略不计,这时由静止开始下落的运动可视为自由落体运动C.跳伞运动员从飞机上由静止开始下落,忽略空气阻力,打开降落伞以前的运动是自由落体运动,打开降落伞以后的运动不是自由落体运动D.一雨滴从屋顶落下,途中经过一个窗子,雨滴经过窗子的这一段运动是自由落体运动(不计空气阻力)答案 BC解析 自由落体运动是从静止开始、只在重力作用下的运动,自由落体运动必须同时满足这两个条件.A选项中没有明确物体只受重力作用,故A错误.D中雨滴经过窗子的这段运动的初速度不为零,因而不是自由落体运动,D错误,故B、C正确.-5-7.一个做自由落体运动的物体,下落速度v随时间t变化的图像如图所示,其中正确的是(  )答案 D解析 自由落体运动的速度v=gt,g是常数,故下落速度v与时间t成正比,D正确.题组三 自由落体运动规律的应用8.物体从离地面45m高处做自由落体运动(g取10m/s2),则下列选项中正确的是(  )A.物体运动3s后落地B.物体落地时的速度大小为30m/sC.物体在落地前最后1s内的位移为25mD.物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s答案 ABC解析 由h=gt2得t==3s最后1s内位移Δh=gt-gt=25m落地速度v=gt=30m/s全程的平均速度==m/s=15m/s9.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,空气阻力可忽略,则下落加速度之比和下落时间之比为(  )A.1∶1 1∶1B.1∶1 1∶2C.1∶2 1∶4D.1∶2 1∶8答案 A解析 重力加速度大小为g,则加速度之比为1∶1,由t=知,时间之比为1∶1,A对.10.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任意一扇窗户的时间C.石块落地前最后一秒的位移D.石块通过最后一米位移所用的时间答案 ACD-5-解析 由h=gt2知选项A可算出楼房高度,由h=gt2和h-s=g(t-1)2可知选项C可算出楼房的高度,由h=gt2和h-1=g(t-Δt)2可知D可算出楼房的高度.11.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答案 BC解析 甲、乙两球间的距离Δh=g(t+1)2-gt2=gt+g.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+1)-gt=g,由此可以看出Δv不随t变化,C对,D错.12.一条铁链AB长0.49m,将A端悬挂使它自由下垂,然后让它自由下落,求整条铁链通过悬点下方2.45m处小孔O时需要的时间.(g取10m/s2)答案 7.4×10-2s解析 以B端为研究对象,当B端到达O点时,所需的时间为t1,其位移为h1,当A端到达O点时,B端自由下落的位移为h2=2.45m,所需的时间为t2,由图可知:h1=2.45m-0.49m=1.96m,h1=gt,h2=gt,t=t2-t1=-≈7.4×10-2s.题组四 测量重力加速度13.在测量重力加速度的实验中,打点计时器所用电源的频率为50Hz,实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,每两个测量点之间还有4个实际打出的点,如图2所示,图中所标数据是各测量点到O的距离(单位:mm),那么由此可以计算重物做自由落体运动的加速度为多少?图2答案 9.8m/s2解析 因为打点周期T′=0.02s,所以各测量点之间的时间为T=5×0.02s=0.1s.-5-由纸带数据得sOB=196mm,sBD=588mm.vA===0.98m/s,vC===2.94m/s,所以g==m/s2=9.8m/s2.14.用“滴水法”可以测量重力加速度g,具体操作方法是:(1)将一只空铁皮水桶倒置在水龙头的正下方,可以十分清晰地听到水滴滴到桶底上的声音.细心地调整水龙头的阀门或水桶的高度,使得后一个水滴离开水龙头的同时,恰好听到前一个水滴撞击桶底的声音.(2)听到某次响声时开始用秒表计时,并数“0”,以后每听到1次响声就顺次加1,数到“100”时停止计时.(3)用尺子量出水龙头滴水处到桶底的高度.如果停止计时的时候,秒表上的读数是50s,水龙头滴水处到桶底的高度为122.5cm,请你根据以上实验内容及实验数据,计算当地重力加速度的值.答案 9.8m/s2解析 水滴的运动可以视为自由落体运动.水滴从水龙头落到桶底的时间t=s=0.5s,由公式h=gt2,得g==m/s2=9.8m/s2.-5-

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所属: 高中 | 物理
发布时间:2022-08-25 12:32:57 页数:5
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