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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 第 1 页共 5 页 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 1 A.用
2、水钟计时 B .用打点计时器打出纸带进行数据分析 X C.改变斜面倾角，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 X 正确；伽利略在实验中不断改变斜面的倾角，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
3、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第 2 页共 5 页 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 x 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，?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
4、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
5、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第 3 页共 5 页 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
6、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 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（ ） 比，即 t* 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
7、位移是 1.2 m，那么它在第三段时间内的位移是 （ ） A . 1.2 m B. 3.6 m 段运动D 错误，故 B、C 正确. 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. &用如图 2 所示的方法可以测出一个人的反应时间, 开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离为 者的反应时间为 t,则下列说法正确的是（ ） A . t * h C. t* h 答案 C 1 B . t* h 2 D . t * h g 为常数，故 t 与 h 的平方根成正 A B C D 解析 因为自由落体加速度 第 4 页共 5 页 C. 6
8、.0 m D. 10.8 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、第第 5 页共 5 页 3T 内、第 nT 内的位移之比为 XI：H：皿:：n= 1 3 ：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. 题组三自由落体运动规律的应用 2 10. 物体从离地面 45 m 高处做自由落体运动（g 取 10 m/s ），则下列选项中正确的是（ ） A .物体运动 3 s 后落地 B .物体落地时的速度大小为 30 m/s C.物体在落地前最后 1 s 内的位移为 25 m
9、D .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 = |gt2得 t=“罟=3 s 、 1 2 1 2 最后 1 s 内位移 h = 2gt3 gt2= 25 m 落地速度 v = gt= 30 m/s h 45 全程的平均速度 v = = -3- m/s= 15 m/s 11. 如图3 所示，小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底 厂 I, T 片上多次曝光，得到了图中 1、2、3、4、5所示小球运动过程中每次曝光的位 - I ; * I 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 三三三 | ；卢 r 判断正确的
10、是（ ） - - A .位置“ 1”是小球释放的初始位置 图 3 B .小球做匀加速直线运动 C.小球下落的加速度为 半 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 D .小球在位置“ 3”的速度为 7d 2T 第 6 页共 5 页 加速直线运动，位置 “1”不是小球释放的初始位置，由位移差 AX= aT2得小球下落的加速 d 度为 a=卡，小球在位置 “ 3”的速度为 v3d + 4d 7d 2T = 2T. 第 7 页共 5 页 题组四 自由落体运动规律的应用 12. 条铁链 AB 长 0.49 m，将 A 端悬挂使它自由下垂，然后让
11、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) 答案 7.4 X 102 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： 2 s. 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的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的 速度为 5 m/s，取 g = 10 m/s2.问： (1) 运动员离开飞机时距
12、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=，J 2gh 打开伞减速过程满足： v2 V1 = 2 a 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 V2 V1 5 60 第二过程经过的时间是：t2= = sP.85 s a 14.3 所以总时间为 t= t1+ t2= 9.85 s h1 = 2.45 m 0.49 m = 1.96 m , B h1 = 2gt1 , h2 = 2gt2 , t= t2 t1 = 第一过程经过的时间是: