2020版新教材高中物理 課時(shí)素養(yǎng)評價(jià)八 自由落體運(yùn)動（含解析）魯科版必修1

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1、課時(shí)素養(yǎng)評價(jià)八 自由落體運(yùn)動 一、選擇題(本題共6小題，每題4分，共24分) 1.地球表面附近的重力加速度大小約為9.8 m/s2，下列關(guān)于自由落體運(yùn)動的說法中正確的是 (　　) A.物體在地球表面附近做自由落體運(yùn)動過程中，每秒加速度增加約為9.8 m/s2 B.自由落體運(yùn)動是一種勻速運(yùn)動 C.物體剛下落時(shí)，速度為零但加速度不為零 D.物體越重，下落得越快 【解析】選C。自由下落過程，物體的加速度不變，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；自由落體運(yùn)動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；釋放物體瞬間，物體速度為零，加速度為g，故選項(xiàng)C正確；重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)，重物與輕物下

2、落一樣快，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 2.古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為，物體下落的快慢是由它們的重量大小決定的；近代物理學(xué)認(rèn)為，在不計(jì)空氣阻力的情況下，物體下落的快慢是由重力加速度決定的。關(guān)于自由落體中的重力加速度，正確的說法是 (　　) A.質(zhì)量大的物體重力加速度大 B.質(zhì)量大的物體重力加速度小 C.重力加速度表示自由落體運(yùn)動速度變化的快慢 D.重力加速度表示自由落體運(yùn)動速度變化 【解析】選C。重力加速度的大小與所處的位置有關(guān)，與物體的質(zhì)量大小無關(guān)，故A、B錯(cuò)誤；重力加速度是物體只受重力時(shí)產(chǎn)生的加速度，表示自由落體運(yùn)動速度變化的快慢，而不是速度的變化，故C正確，D錯(cuò)誤。 3.一個(gè)物體做自由落

3、體運(yùn)動，則在物體下落的過程中 (　　) A.物體第2 s末的速度為10 m/s B.物體第2 s內(nèi)的平均速度為10 m/s C.物體前2 s內(nèi)下落的高度為20 m D.物體第2 s內(nèi)下落的高度是10 m 【解析】選C。根據(jù)速度—時(shí)間公式得：v=gt=20 m/s，故A錯(cuò)誤；根據(jù)=求得：= m/s=15 m/s，故B錯(cuò)誤；根據(jù)位移—時(shí)間公式得：h=gt2=×10× 4 m=20 m，故C正確；由B得第2 s內(nèi)的平均速度為15 m/s，根據(jù)h= t得：h=15×1 m=15 m，故D錯(cuò)誤。 4.某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并開始計(jì)時(shí)，經(jīng)2 s聽到石頭撞擊井底的聲音，由

4、此可知井深約為(不計(jì)聲音傳播時(shí)間，重力加速度g取10 m/s2) (　　) A.10 m　　 B.20 m　　 C.30 m　 　D.40 m 【解析】選B。h=gt2=×10×22 m，由此可知井深約為20 m。則B正確，A、C、D錯(cuò)誤。 5.物體從某一高度自由下落，第1 s 內(nèi)通過了全程的一半，物體還要下落多長時(shí)間才會落地 (　　) A.1 s B.1.5 s C. s D.(-1) s 【解析】選D。設(shè)物體自由落體運(yùn)動的高度為h，t1=1 s，則=g，自由落體運(yùn)動的總時(shí)間為t，故h=gt2，t= s，因此，物體下落1 s 后需再經(jīng)過 (-1) s才會落地

5、，選項(xiàng)D正確。 【總結(jié)提升】多個(gè)物體依次下落問題的處理方法 (1)對從同一位置開始間隔相等時(shí)間，依次做自由落體運(yùn)動的物體在空間形成不同間距的問題，可將若干個(gè)物體在某一時(shí)刻的排列情形等效成一個(gè)物體在不同時(shí)刻的位置。 (2)類似于做勻變速直線運(yùn)動時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶，由此可用Δs=aT2、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的比例式或平均速度法來求解。 6.(2019·福州高一檢測)某科技館中有一個(gè)展品，該展品放在較暗處。有一個(gè)不斷均勻滴水的龍頭(剛滴出的水滴速度為零)在平行光源的照射下，可以觀察到一種奇特的現(xiàn)象：只要耐心地緩慢調(diào)節(jié)水滴下落的時(shí)間間隔，在適當(dāng)?shù)那闆r下，看到的水滴好像都靜止在各自固

6、定的位置不動(如圖中A、B、C、D所示，右邊數(shù)值的單位是cm)。要想出現(xiàn)這一現(xiàn)象，所用光源應(yīng)滿足的條件是(取g= 10 m/s2) (　　) A.普通白熾燈光源即可 B.頻閃發(fā)光，間隔時(shí)間為1.4 s C.頻閃發(fā)光，間隔時(shí)間為0.14 s D.頻閃發(fā)光，間隔時(shí)間為0.20 s 【解析】選C。由圖知Δh=0.2 m，利用Δh=gT2得T=0.14 s，則C正確，A、B、D錯(cuò)誤。 二、計(jì)算題(本題共2小題，共36分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位) 7.(16分)屋檐每隔一定時(shí)間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時(shí)，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高

7、1 m的窗子的上、下沿，如圖所示(g取10 m/s2)，求： (1)此屋檐離地面多高？ (2)滴水的時(shí)間間隔是多少？ 【解題指南】解題時(shí)注意以下兩點(diǎn)： (1)“每隔一定時(shí)間滴下一滴水”，故可將題圖中的5滴水看作一滴水在不同時(shí)刻的頻閃照片來處理。 (2)利用自由落體的規(guī)律求高度。 【解析】方法一：利用基本規(guī)律求解。 設(shè)屋檐離地面高為h，滴水間隔為 T，由公式 h=gt2得 第2滴水的位移h2=g(3T)2 ① 第3滴水的位移h3=g(2T)2 ② 由題意知：h2-h3=1 m ③ 屋檐距地

8、面的高度h=g(4T)2 由①②③解得：T=0.2 s，h=3.2 m。 方法二：用比例法求解。 (1)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之比為 s1∶s2∶s3∶…∶sn =1∶3∶5∶…∶(2n-1) 由此可得相鄰兩水滴之間的間距從上到下依次為：s0，3s0，5s0，7s0 由圖可知，窗高為5s0，則5s0=1 m， 所以s0=0.2 m， 所以屋檐的高度為 h=s0+3s0+5s0+7s0=16s0=3.2 m。 (2)由h=gt2得，滴水時(shí)間間隔為 T== s=0.2 s 答案：(1)3.2 m　(2)0.2 s 8.(20分)一個(gè)物

9、體從20 m高處由靜止開始做自由落體運(yùn)動，已知g=10 m/s2，求： (1)物體的下落時(shí)間。 (2)物體著地時(shí)的速度大小。 (3)物體下落一半的高度時(shí)的速度大小。 【解析】(1)由s=gt2得t== s=2 s。 (2)v=gt=10×2 m/s=20 m/s。 (3)由v′2=2g得v′== m/s=10 m/s。 答案：(1)2 s　(2)20 m/s　(3)10 m/s 9.(6分)(多選)跳傘運(yùn)動員從350 m高空跳傘后，開始一段時(shí)間由于傘沒打開而做自由落體運(yùn)動，傘張開(張開時(shí)間不計(jì))后做加速度大小為2 m/s2的勻減速直線運(yùn)動，到達(dá)地面的速度為4 m/s，g=

10、10 m/s2，則下列說法正確的是(　　) A.跳傘運(yùn)動員自由落體的下落高度約為59 m B.跳傘運(yùn)動員打開傘的速度約為43 m/s C.跳傘運(yùn)動員加速運(yùn)動的時(shí)間約為3.4 s D.跳傘運(yùn)動員在312 m高處打開降落傘 【解析】選A、C。設(shè)自由落體運(yùn)動的末速度為v，則有+=h，代入數(shù)據(jù)解得v≈34.4 m/s，則自由下落的高度h1=≈59 m，故A正確，B錯(cuò)誤；加速運(yùn)動的時(shí)間t1== s≈3.4 s，故C正確；自由落體的位移為59 m，此時(shí)距離地面的高度為h2=(350-59) m=291 m，故D錯(cuò)誤。 10.(6分)(2019·泉州高一檢測)一石塊從80 m高的樓頂由靜止自由落

11、下，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2。關(guān)于石塊的下落過程，下列說法中正確的是 (　　) A.石塊經(jīng)4.0 s落至地面 B.石塊落至地面前瞬間的速度為20 m/s C.石塊下落第1 s末的速度為5 m/s D.石塊第1 s內(nèi)下落的高度為10 m 【解析】選A。由h=gt2得石塊落至地面的時(shí)間t== s=4.0 s，A正確；由=2gh得石塊落至地面前瞬間的速度vt== m/s=40 m/s，B錯(cuò)誤；石塊下落第1 s末的速度v1=gt1=10×1 m/s=10 m/s，C錯(cuò)誤；石塊第 1 s內(nèi)下落的高度h1=g=×10×12 m=5 m，D錯(cuò)誤。 11.(6分)(多選)如圖所示，小球從

12、豎直磚墻某位置由靜止釋放，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5……所示小球運(yùn)動過程中每次曝光的位置。連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為T，每塊磚的厚度為d。根據(jù)圖中的信息，下列判斷正確的是 (　　) A.位置“1”是小球釋放的初始位置 B.小球做勻加速直線運(yùn)動 C.小球下落的加速度為 D.小球在位置“3”的速度為 【解析】選B、C、D。由題圖可知相鄰時(shí)間間隔內(nèi)通過的位移分別為2d、3d、4d、5d，所以小球做勻加速直線運(yùn)動，則B正確；位置“1”不是小球釋放的初始位置，則A錯(cuò)誤；由位移差Δx=aT 2得小球下落的加速度為a=，則C正確；小球在位置“3”的速度為v==，則D正確。 12.(22分)(2019·漳州高一檢測)如圖所示，水池正上方P點(diǎn)處有一小球，小球由P點(diǎn)開始做自由落體運(yùn)動經(jīng)t1=0.8 s落入水中，入水后做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為16 m/s2，到池底的速度恰好為零。 (取g=10 m/s2)求： (1)P點(diǎn)到水面的高度。 (2)水池的深度h2。 【解析】(1)P點(diǎn)到水面的高度：h1=g=3.2 m (2)小球下落到水面時(shí)的速度vm=gt1=8 m/s 在水池中減速運(yùn)動，有：0-=-2ah2 h2== m=2 m 答案：(1)3.2 m　(2)2 m - 7 -