2017-2018学年高中物理粤教版必修1练习:第二章 第二

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[课时跟踪训练]

1.(双选)关于自由落体运动,下列说法正确的是 ( )

A.自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动

B.竖直方向的位移只要满足s1∶s2∶s3∶…=1∶4∶9∶…的运动就是自由落体运动

C.自由落体运动在开始连续的三个2 s内的路程之比为1∶3∶5

D.自由落体运动在开始连续的三个1 s末的速度之比为1∶3∶5

解析:自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动,故A正确;自由落体运动服从初速度为零的匀加速运动的所有规律,但初速度为零的匀加速直线运动并不一定是自由落体运动。故C正确,D错。

答案:AC

2.从某一高处释放一小球甲,经过0.5 s仍从该高处再释放小球乙,在两小球落地前,则( )

A.它们间的距离保持不变

B.它们间的距离不断减小

C.它们间的速度之差不断增大

D.它们间的速度之差保持不变

解析:两球下落距离之差:

Δs=12gt2-12g(t-0.5)2=12g(t-14)。

可见两球下落的距离之差不断增大,故A、B均错;

又因为速度之差:

Δv=gt-g(t-0.5)=0.5g。可见C错,D对。

答案:D

3.人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间,甲、乙两同学做测定反应时间的小实验,甲同学的两个手指捏住直尺的上端,乙同学用一只手在直尺下部做握住直尺的准备,但手没有碰到直尺。当乙同学看到甲同学放手后,立即捏住直尺,发现直尺下降了0.45 m,若取g=10 m/s2,则乙同学的反应时间是( )

A.0.5秒 B.0.45秒

C.0.3秒 D.无法判断

解析:直尺被释放后做自由落体运动,由s=12gt2可得:t=2sg= 2×0.4510 s=0.3 s。故C正确。

答案:C

4.一石块由地面上方高h处自由下落,当它的速度大小等于着地时速度的一半时,它距地面的高度为( ) A.14h B.12h

C.34h D.38h

解析:设着地速度为v,由自由落体运动的规律可得v2=2gh,v=2gh,由题意知(v2)2=2gh′,可得距地面高度为h′=34h,选项C正确。

答案:C

5.一小球做自由落体运动,与地面发生碰撞,每次反弹后速度的大小与落地时速度的大小相等。若从释放小球时开始计时,且不计小球与地面发生碰撞的时间,则小球运动的速度图像可能是下列图1中的(

)

图1

解析:上升和下落时的加速度相等,下落时是自由落体运动,速度从零逐渐增大。与地面发生碰撞,反弹后速度的大小与落地时速度的大小相等,上升时是匀减速直线运动。

答案:D

6.(双选)物体从离地面45 m高处做自由落体运动(g取10 m/s2),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15 m

D.物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s

解析:由s=12gt2可得t=2sg= 2×4510 s=3 s,故A对。落地速度vt=gt=30 m/s,B对。前2 s内的位移s1=12gt 21=20 m,故最后1 s内的位移s2=s-s1=25 m,C错。全过程的平均速度v=st=453 m/s=15 m/s,D错。

答案:AB

7.物体自楼顶处自由落下(不计空气阻力),落到地面的速度为v。在此过程中,物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为(

)

A.v2 B.v2g

C.2v2g D.2-2v2g 解析:设楼顶高度为h,则v2=2gh

设下落高度一半处时速度为v′,则v′2=2gh2

又v′=gt′

联立解得:t′=2v2g。故选C。

答案:C

8.(双选)甲物体的质量是乙物体质量的2倍,甲从H高处自由落下,乙从2H高处与甲同时自由下落,下面的说法中正确的是( )

A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的速度大

B.下落过程中,下落1 s时,它们的速度相同

C.下落过程中,各自下落1 m时,它们的速度相同

D.下落过程中,甲的加速度比乙的大

解析:由于甲和乙都同时做自由落体运动,它们的运动规律相同,所以在落地前的同一时刻它们的速度应该相等。在同一地方做自由落体运动的加速度为重力加速度,与物体质量无关。

答案:BC

9.用滴水法可以测定重力加速度的值。方法是:在自来水水龙头下面固定一块挡板A,使水一滴一滴断断续续地滴落到挡板上,如图2所示。仔细调节水龙头,使得刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时,下一水滴刚好开始下落。首先量出水龙头口离挡板的距离s,再用秒表计时,计时方法是:当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时,开启秒表开始 图2

计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2、3、4……”,一直数到“n”时,按下秒表按钮停止计时,读出秒表的示数为t。

为了减小误差,改变h的数据,测出多组数据,记录在表格中(下表中t′是水滴从水龙头口到A板所用的时间,即水滴在空中运动的时间),请在图3中所示的坐标纸上作出适当的图像,并利用图像求出重力加速度g的值,g=________(要求保留两位有效数字)。

次数 高度s/cm 空中运动时间t′/s

1 20.10 0.20

2 25.20 0.23

3 32.43 0.26

4 38.45 0.28

5 44.00 0.30

6 50.12 0.32

图3

解析:由于st′2=g2,故以下落高度s为纵坐标,以时间的平方t′2为横坐标画s-t′2图像,应为直线,其斜率k=g2,g=2k。认真描点作图,求出斜率k,即可求得g。解得g=9.6 m/s2。

答案:如图所示 9. 6 m/s2

10.一条铁链AB长0.49 m,悬于A端静止,然后让它自由下落,求整个铁链通过悬点下方2.45 m处的小孔O时需要的时间。(g取10 m/s2)

解析:作出铁链AB下落过程的示意图,如图所示,因为铁链上各点的运动情况相同,因此可选AB上的任一点进行讨论。以B端为研究对象,B端到达O点所需的时间为t1,发生的位移为s1;A点到达O点所需的时间为t2,铁链长度L=0.49 m,A端发生的位移为s2=2.45 m,由图可知

s1=s2-L=1.96 m,又s1=12gt 21,s2=12 gt 22

由以上三式解得:t=t2-t1=7.4×10-2 s。

答案:7.4×10-2 s