高中物理第二章自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究练习新人教必修

1 2.5-1 自由落体运动 伽利略对自由落体运动的研究

知识点一：伽利略对自由落体运动的研究

1.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球的加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是

A. 物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性

B. 自由落体运动是一种匀变速直线运动

C. 力是使物体产生加速度的原因

D. 力不是维持物体运动的原因

2.17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时,提出了著名的斜面实验,其中应用到的物理思想方法属于( )

A.等效替代 B.实验归纳 C.理想实验 D.控制变量

3.（多选）伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是（ ）

A．其中图甲、乙是实验现象，图丁是经过合理的外推得到的结论

B．其中的图丙、丁是实验现象，图甲、乙是经过合理的外推得到的结论

C．运用图丁的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显

D．运用图甲的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显

4.关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是( )

A．伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢不同

B．伽利略猜想自由落体运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上自由滑下验证了位移与时间的平方成正比

D．伽利略用小球在斜面上自由滑下验证了运动速度与位移成正比

5.伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框图所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是（ ）

A．提出假设，实验检验 B．数学推理，实验检验

C．实验检验，数学推理 D．实验检验，合理外推

知识点二：自由落体运动的理解

6.关于自由落体运动,以下说法正确的是( )

A.从静止开始下落的物体必做自由落体运动

B.物体开始下落时,速度为零,加速度也为零

C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大

D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量

7.关于自由落体运动的加速度g，下列说法中正确的是（ ）

A. 重的物体的g值大

B. 同一地点，轻重物体的g值一样大 2 C. g值在地球上任何地方都一样大

D. 在地球和月球上g值相等

8.做自由落体运动的物体运动的时间取决于( )

A.物体的重力 B.物体下落的高度 C.物体的速度 D.物体的加速度

9.（多选）从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙,若两球被释放的时间间隔为1 s,在不计空气阻力的情况下,它们在空中的运动过程中( )

A.甲、乙两球的距离越来越大,甲、乙两球的速度之差越来越大

B.在相等的时间内甲、乙两球速度的变化量相等

C.甲、乙两球的距离越来越大,甲、乙两球的速度之差保持不变

D.甲、乙两球的距离始终保持不变,甲、乙两球的速度之差保持不变

知识点三：自由落体运动的计算

10.一个物体做自由落体运动,着地时的速度是经过空中P点时速度的2倍,已知P点离地面的高度为15m,则物体着地的速度为多少?物体在空中运动的时间为多少? (不计空气阻力, g=10m/s2)。

11. 如图所示，竖直悬挂一根长15m的直杆，在杆的正下方距杆下端5m处有一观察点A，当杆自由下落后，求杆下端到A点至杆全部通过A点所需的时间。（忽略空气阻力，g取10m/s2）

12. 屋檐定时滴出水滴,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴正分别位于高1 m的窗户的上、下沿,如图所示。g取10 m/s2,问:

(1)滴水的时间间隔是多少?

(2)此屋檐离地面多高?

题后反思： 3 高考理综物理模拟试卷

注意事项：

1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题

1．下列说法正确的是_________

A．悬浮在液体中的花粉颗粒做布朗运动，反映了花粉分子在做无规则运动

B．当分子间距离减小时，分子之间的引力与斥力均增大

C．气体温度升高时，所有气体分子的动能均增大

D．在一个标准大气压下，100℃的水蒸气的内能大于相同温度下相同质量的水的内能

E. 一定质量的气体，向外界放热，内能可能不变

2．如图所示，一个各短边边长均为L，长边边长为3L的线框，匀速通过宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，线框沿纸面运动，开始时线框右侧短边ab恰好与磁场左边界重合，此过程中最右侧短边两端点a、b两点间电势差Uab随时间t变化关系图象正确的是（ ）

4 A． B． C． D．

3．如图所示，两个小球a、b质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为 5 ，已知弹簧的劲度系数为k，则弹簧形变量最小值是( )

A． B． 6 C． D．

4．如图所示，P是水平面上的圆弧凹槽，从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球，恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道．O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则( )

7 A． B．

C． D．

5．在一次跳绳体能测试中，一位体重约为50kg的同学，一分钟内连续跳了140下，若该同学每次跳跃的腾空时间为0.2s，重力加速度g取，则他在这一分钟内克服重力做的功约为（ ）

A．3500J B．14000J C．1000J D．2500J

6．一个小球从光滑固定的圆弧槽的A点由静止释放后，经最低点B运动到C点的过程中，小球的动能Ek 8 随时间t的变化图象可能是（ ）

A． B．

C． D．

二、多项选择题

7．法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针，且导线沿南北方向放置．下列说法正确的是 9

A．开关闭合的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动

B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向

C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向

D．开关闭合并保持一段时间再断开的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动

8．某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率 10 随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如右图中的a、b、c所示。则下列说法中正确的是（ ）

A．图线b表示输出功率随电流I变化的关系

B．图中a线最高点对应的功率为最大输出功率

C．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C 三点这三点的纵坐标一定满足关系 11

D．b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1:2，纵坐标之比一定为1:4。

9．如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为。用大小为F的水平外力推动物块P,记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是( )

12 A．若,则 B．若 ,则 13 C．若,则 D．若,则

10．某实验小组用图甲所示电路研究a、b两种单色光的光电效应现象，通过实验得到两种光的光电流I与电压U的关系如图乙所示。由图可知 14

A．两种光的频率

B．金属K对两种光的逸出功

C．光电子的最大初动能 15 <

D．若a光可以让处于基态的氢原子电离，则b光一定也可以

三、实验题

11．“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器中，如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射．从M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率n＝ ，光在真空中的速度为c. 16

（1）请通过计算判断该光线能否从CD边射出；

（2）若 ，光在“道威棱镜“内部传播的时间为多少．

12．用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。

（1）组装单摆时，应在下列器材中选用_________（选填选项前的字母）。

A．长度为1 m左右的细线 17 B．长度为30 cm左右的细线

C．直径为1.8 cm的塑料球

D．直径为1.8 cm的铁球

（2）测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝__________（用L、n、t表示）。

（3）用多组实验数据作出T2-L图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2-L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是_________（选填选项前的字母）。

A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值

四、解答题

13．如图所示，间距L=1m电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值R=2Ω的电阻连接，导轨间宽x=3m的虚线范围内有方向竖直向上、磁感应强度大小B=1T的有界匀强磁场。一根长l=1m、质量m=1kg、电阻τ=1Ω的金属棒ab垂直导轨横跨在轨道上，金属棒与导轨接触良好，金属棒在水平向右、大小为F=2N的恒力作用下由静止开始向右运动进入磁场区域后恰好做匀速运动。求：