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1、2.5-2.6自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究 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xC.改变斜面
2、倾角，比较各种倾角得到的 孑的比值的大小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，x分别求出比值孑，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
3、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，x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x项B正确；倾角不同，孑的比值不同，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 自由落体运动及自由落体加速度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
4、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
5、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
6、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.7. 个做自由落体运动的物体，下落速度 v随时间t变化的图 象如图所示，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.8. 用如图2所示的方法可以测出一个人的反 应时间，设直尺从开始自由下落，到直尺被受测者 抓住，直尺下落的距离为h,受测者的反应时间为t,则下列说法正确的是（）tx t h1/2h解析由
7、h=2gt2得，t=、y亍，因为自由落体加速度g为常数, 故t与h的平方根成正比，即tx h，C对.9. 一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m,那么它在第三段时间内的位移是（）B. 3.6 mD. 10.8 mA. 1.2 mC. 6.0 m答案 C解析 该自由落体运动将时间分成了相等的三段，由其规律知:第T内、第2T内、第3T内、第nT内的位移之比为xi ： xn ： x山:：Xn= 1 ：3：5：（2n 1）,第一段时间的位移为1.2 m,则第三段时间的位移为x= 1.2X 5 m= 6.0 m,故选C.
8、题组三自由落体运动规律的应用10. 物体从离地面45 m高处做自由落体运动（g取10 m/s2），则 F列选项中正确的是（）A .物体运动3 s后落地B .物体落地时的速度大小为30 m/sC.物体在落地前最后1 s内的位移为25 mD .物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s答案 ABC解析由 h = 2gt2 得t=律3 s最后1 s内位移Ah = jgt3-坯=25 m落地速度v = gt= 30 m/sh 45全程的平均速度 v = t =3 m/s= 15 m/s厂 I工 I11. 如图3所示，小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用*'注忖；： 频闪照相机在同一底片上多次曝
9、光，得到了图中1、2、3、4、L | 勺 | II5所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.根据图中的信息，下列判断正确的 是（）A .位置 “ 1 ” 是小球释放的初始位置图3B .小球做匀加速直线运动plc.小球下落的加速度为tD .小球在位置“ 3”的速度为2T答案 BCD解析由题图可知相邻时间间隔内通过的位移分别为2d、3d、4d、5d,所以小球做匀加速直线运动，位置“ 1”不是小球释放的初pl始位置，由位移差 Ax= aT2得小球下落的加速度为a=，小球在位置“ 3”的速度为v =3d + 4d 7d2T =亓题组四 自由落体运动规律的应用1
10、2. 条铁链AB长0.49 m,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2.45 m处小孔0时需要的时间.(g 取 10 m/s2)B答案 7.4X 10_2 s解析 以B端为研究对象，当B端到达0点时，所需的时间为ti,其位移为hi，当A端到达0点时，B端自由下落的位移为h2 = 2.45 m,所需的时间为t2,由图可知:27.4X 10 s.0.49 m= 1.96 m, hi =gti, h2 =,t= t2 ti =13. 跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运 动.当距离地面125 m时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3 m/s2 的加速度
11、做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5 m/s,取g= 10m/s2.问：(1) 运动员离开飞机时距地面的高度为多少？(2) 离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？答案 (1)305 m (2)9.85 s解析(1)设自由下落的高度为h,则此时速度为V1= ,2gh打开伞减速过程满足：v2 v2 = 2a Ah式中 V2= 5 m/s, a= 14.3 m/s2, Ah= 125 m解得h= 180 m所以总高度为：H = h+ Ah= 180 + 125 m= 305 m第一过程经过的时间是：乜=、/中=6 sV2v 15 60第二过程经过的时间是：t2=- =s-3.85 sa 14.3所以总时间为t= t1 +12= 9.85 s沁园春雪 < 毛泽东>北国风光，千里冰封，万里雪飘。望长城内外，惟余莽莽；大河上下，顿失滔滔。山舞银蛇，原驰蜡象,欲与天公试比高。须晴日，看红装素裹，分外妖娆。 江山如此多娇，弓I无数英雄竞折腰。惜秦皇汉武，略输文采；唐宗宋祖，稍逊风骚。一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。俱往矣，数风流人物，还看今朝