《2022年秋高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 5 自由落體運(yùn)動(dòng) 6 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年秋高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 5 自由落體運(yùn)動(dòng) 6 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年秋高中物理 第2章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 5 自由落體運(yùn)動(dòng) 6 伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1
基礎(chǔ)夯實(shí)
一、選擇題(1、2題為單選題,3~5題為多選題)
1.(浙江省杭州五縣七校2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期聯(lián)考)唐代大詩(shī)人李白的“飛流直下三千尺,疑是銀河落九天”描述了廬山瀑布的美景。如果三尺為1m,則水落到地面的速度約為(設(shè)初速度為零,忽略空氣阻力)( B )
A.100m/s B.140m/s
C.200m/s D.300m/s
解析:下落高度h=1000m,由v2=2gh得v=140m/s,B項(xiàng)正確。
2.在大棗紅了的時(shí)候,幾
2、個(gè)小朋友正在大棗樹下用石塊投向棗樹,若某個(gè)小朋友從看到石塊擊中棗樹樹枝到聽到大棗的落地聲最少需要0.7s,估算一下這棵棗樹的高度至少是( B )
A.1.5m B.2.5m
C.5m D.7m
解析:紅棗從樹枝上脫落可認(rèn)為做自由落體運(yùn)動(dòng),下落時(shí)間t=0.7s,根據(jù)h=gt2,h≈2.5m,所以樹高至少2.5m,選項(xiàng)B正確。
3.(廣東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2017~2018學(xué)年高一上學(xué)期期中)伽利略對(duì)自由落體的研究,是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合,如圖所示,可大致表示其實(shí)驗(yàn)和思維的過程,對(duì)這一過程的分析,下列說法正確的是( AC )
A.其中的丙圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論
3、
B.其中的丁圖是實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),可“沖淡”重力的作用,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯
D.運(yùn)用丁圖的實(shí)驗(yàn),可“放大”重力的作用,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯
解析:伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),由于當(dāng)時(shí)的條件所限,不能直接對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究,而是采取通過斜面實(shí)驗(yàn),來“沖淡”重力的作用,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,然后外推的方法得到的,選項(xiàng)BD錯(cuò)誤,選項(xiàng)AC正確。
4.下圖中可以表示物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的是( BC )
解析:自由落體運(yùn)動(dòng)的速度公式為v=gt,可知t=0時(shí)v=0,且v與t成正比,故A錯(cuò)誤,B正確。自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g,故C正確。由自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公
4、式x=gt2可知,x與t2成正比關(guān)系,故D錯(cuò)誤。
5.甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1︰2,甲、乙兩物體所在的位置高度之比為2︰1,它們各自做自由落體運(yùn)動(dòng),則( AD )
A.落地時(shí)的速度之比是︰1
B.落地時(shí)的速度之比是1︰1
C.下落過程中的加速度之比是1︰2
D.下落過程所用時(shí)間之比是︰1
解析:兩物體的自由落體加速度都是g,根據(jù)v2=2gh和h=gt2可知v1︰v2=︰1,t1︰t2=︰1,故選項(xiàng)A、D正確,B、C錯(cuò)誤。
二、非選擇題
6.頻閃攝影是研究變速運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段,在暗室中,照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài),頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)列閃光,照亮運(yùn)動(dòng)的物體,于
5、是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。右圖是小球自由下落時(shí)的頻閃照片的一部分,如果通過這幅照片測(cè)量自由落體加速度約為10.00m/s2。則頻閃儀每隔__0.05____s閃光一次。小球在圖片中最上方的位置時(shí)具有的速度為__1.85____m/s。(計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)
解析:由Δh=gT2得T==0.05s
由h=v0t+gt2,從最上方到最下方位置有
0.57=v0×0.2+×10×0.22得
v0=1.85m/s
7.在青少年科技發(fā)明大賽中,有一個(gè)同學(xué)根據(jù)老鼠沿直線運(yùn)動(dòng)的習(xí)性發(fā)明了電子捕鼠器,其原理是利用光電管控制鼠籠下落的電源,當(dāng)老鼠頭部遮擋光電管時(shí)鼠籠開始做自由落體運(yùn)
6、動(dòng)。同時(shí)啟動(dòng)數(shù)字毫秒計(jì)記錄老鼠身體通過光電管的時(shí)間。鼠籠的開口向下,可將老鼠扣在籠中,如圖所示。假設(shè)老鼠垂直光電管發(fā)出的紅光做勻速直線運(yùn)動(dòng),其身長(zhǎng)約為l=20cm,數(shù)字毫秒計(jì)記錄的時(shí)間為Δt=0.10s,鼠籠的A端與光電管豎直對(duì)齊,鼠籠的下端距離地面高度h=0.2m,則鼠籠長(zhǎng)度AB至少多長(zhǎng)才能成功將老鼠捕獲?(g取10m/s2,忽略老鼠尾巴長(zhǎng)度)
答案:0.4m
解析:鼠的運(yùn)動(dòng)速度v==2m/s
鼠籠從切斷電源至落到地面用時(shí)間為t,h=gt2
代入數(shù)據(jù)解得:t=0.2s
則鼠籠的長(zhǎng)度至少為L(zhǎng)=vt=0.4m。
能力提升
一、選擇題(1題為單選題,2~4題為多選題)
1
7、.如圖,是木星的一個(gè)衛(wèi)星—木衛(wèi)1上面的珞璣火山噴發(fā)的情景。經(jīng)觀測(cè)火山噴發(fā)出巖塊上升高度可達(dá)250km,每一塊石頭的留空時(shí)間為1000s。已知在距離木衛(wèi)1表面幾百千米的范圍內(nèi),木衛(wèi)1的重力加速度g木衛(wèi)可視為常數(shù),而且在木衛(wèi)1上沒有大氣,則據(jù)此可求出g木衛(wèi)與地球表面重力加速度g(g=10m/s2)的關(guān)系是( C )
A.g木衛(wèi)=g B.g木衛(wèi)=g
C.g木衛(wèi)=g D.g木衛(wèi)=g
解析:一塊石頭的留空時(shí)間為1000s,石頭上升或下落時(shí)間為500s,根據(jù)h=g木衛(wèi)t2,解得g木衛(wèi)=2m/s2,C正確。
2.俄羅斯“能源”火箭航天集團(tuán)專家稱,人類能在20年后飛往火星。若一物體從火星表面豎直向
8、上拋出(不計(jì)氣體阻力)時(shí)的x-t圖象如圖所示,則( AC )
A.該火星表面的重力加速度為1.6m/s2
B.該物體上升的時(shí)間為10s
C.該物體被拋出時(shí)的初速度為8m/s
D.該物體落到火星表面時(shí)的速度為16m/s
解析:由圖可知物體上升的最大高度為20m,上升時(shí)間為5s,由h=gt2得g=1.6m/s2,A對(duì)B錯(cuò)。v=gt=8m/s,C對(duì)D錯(cuò)。
3.滴水法測(cè)重力加速度的過程是這樣的:讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤子而聽到聲音時(shí),后一滴恰好離開水龍頭。從第1次聽到水擊盤聲時(shí)開始計(jì)時(shí),測(cè)出n次聽到水擊盤聲的總時(shí)間為t,用刻度尺量出水龍頭
9、到盤子的高度差為h,即可算出重力加速度。設(shè)人耳能區(qū)別兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔為0.1s,聲速為340m/s,g取10m/s2,則( BD )
A.水龍頭距人耳的距離至少為34m
B.水龍頭距盤子的距離至少為0.05m
C.重力加速度的計(jì)算式為
D.重力加速度的計(jì)算式為
解析:從自由落體運(yùn)動(dòng)位移公式出發(fā)進(jìn)行分析。只要相鄰兩滴水滴下的時(shí)間間隔超過0.1s,人耳就能分辨出兩滴水的擊盤聲,而與水龍頭距人耳的距離無關(guān)(只要人耳能夠聽到聲音)。在0.1s內(nèi),水滴下落的距離h=gt=×10×0.12m=0.05m,即水龍頭距盤子的距離至少應(yīng)為0.05m,故A錯(cuò),B對(duì);n次響聲對(duì)應(yīng)(n-1)個(gè)水滴下落后用
10、的時(shí)間,所以一個(gè)水滴下落時(shí)間為t1=,由h=gt得,g==h,故C錯(cuò),D正確。
4.(河南省鄭州一中2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期期中)科技館中的一個(gè)展品如圖所示,在較暗處有一個(gè)不斷均勻滴水的水龍頭,在一種特殊的間歇閃光燈的照射下,若調(diào)節(jié)間歇閃光時(shí)間間隔正好與水滴從A下落到B的時(shí)間相同,可以看到一種奇特的現(xiàn)象,水滴似乎不再下落,而是象固定在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置不動(dòng),對(duì)出現(xiàn)的這種現(xiàn)象,下列描述正確的是(g=10m/s2)( BC )
A.水滴在下落過程中通過相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間滿足tAB
11、xBC ∶xCD=1 ∶3 ∶5
D.水滴在各點(diǎn)速度之比滿足vB ∶vC ∶vD=1 ∶4 ∶9
解析:由題目描述的物理情景可知:光源為間歇發(fā)光,發(fā)光間隔可由h=gt2求出。
則0.1=×10×t2得t=0.1s,A錯(cuò)B對(duì),由初速為零的勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可判C對(duì)D錯(cuò)。
二、非選擇題
5.比薩斜塔是世界建筑史上的一大奇跡。如圖所示,已知斜塔第一層離地面的高度h1=6.8m,為了測(cè)量塔的總高度,在塔頂無初速度釋放一個(gè)小球,小球經(jīng)過第一層到達(dá)地面的時(shí)間t1=0.2s,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力。
(1)求小球下球過程中,通過第一層的平均速度大小;
(2)求斜塔離地面的總高
12、度h。
答案:(1)34m/s (2)61.25m
解析:(1)==34m/s
(2)設(shè)小球到達(dá)第一層時(shí)的速度為v1,則有
h1=v1t1+gt,得v1=
代入數(shù)據(jù)得v1=33m/s
塔頂離第一層的高度h2==54.45m
所以塔的總高度h=h1+h2=61.25m
6.(福建師大附中2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期期中)風(fēng)洞是能人工產(chǎn)生和控制氣流,以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動(dòng),并可量度氣流對(duì)物體的作用以及觀察物理現(xiàn)象的一種管道狀實(shí)驗(yàn)設(shè)備。某學(xué)習(xí)小組開展風(fēng)洞研究性學(xué)習(xí)活動(dòng),如圖所示,在長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.44m的豎直玻璃管中加豎直向上的風(fēng)力,甲球從上管口正上方以速度v0=4m/s進(jìn)
13、入玻璃管,經(jīng)過時(shí)間t=0.4s從下管口落出。當(dāng)甲球進(jìn)入玻璃管的同時(shí),在玻璃管旁、距離上管口h=0.5m處,乙球開始做自由落體運(yùn)動(dòng),g取10m/s2。求:
(1)甲球在玻璃管中運(yùn)動(dòng)的加速度;
(2)在甲球離開下管口前,若能追上乙球,求追上時(shí)乙球運(yùn)動(dòng)的位移,若不能追上,求兩球間的最小距離。
答案:(1)-2m/s2 (2)能追上 0.14m
解析:(1)根據(jù)位移時(shí)間公式可得L=v0t+at2,代入數(shù)據(jù)解得:a=-2m/s2;
(2)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t′,甲球追上乙球,則:甲通過的位移為s甲=v0t′+at′2,乙通過的位移為s乙=gt′2,s甲=s乙+h,代入數(shù)據(jù)解得:t′=s或0.5s(舍),則甲能追上乙,追上時(shí)乙球運(yùn)動(dòng)的位移為:s乙=0.14m。