2017_2018学年高中物理课时跟踪检测五匀变速直线运动实例__自由落体运动鲁科版必修120180
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课时跟踪检测（五） 匀变速直线运动实例——自由落体运动
1．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 1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( )
图 1
A．甲、乙、丙、丁图都是实验现象
B．丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理的外推得到的结论
C．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显
D．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显
解析：选 D 甲、乙、丙三个图都是实验现象，采用斜面的目的是“冲淡”重力的作用，
使实验现象更明显，采用不同倾角的斜面，是为了观察小球运动的规律，形成外推的实验基础，
丁图是在甲、乙、丙图的基础上经过合理的外推得到的结论，选项 D正确。
2．(多选)关于自由落体运动和重力加速度，下列说法正确的是( )
A．重力加速度 g
是标量，只有大小，没有方向，通常取 g
＝9.8 m/s
2
B．在地面上的不同地方，g
的大小不同，但相差不是很大
C．地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同
D．自由落体运动的初速度为零
解 析：选 BCD 重力加速度 g
是矢量，方向竖直向下，在一般计算中取 g
＝9.8 m/s
2，A错
误；在地球表面同一地点，重力加速度相同，不同地点重力加速度一般不同，但相差不大，B、
C正确；初速度为零是自由落体运动的特点，D正确。
3．伽利略以前的学者认为，物体越重，下落越快。伽利略等一些物理学家否定了这种看
法。在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛到达地面，这主要是因为
( )
A．它们的质量不同
B．它们的密度不同
C．它们的材料不同
D．它们所受的空气阻力的影响不同
解析：选 D 羽毛下落时空气阻力不能忽略，玻璃球下落时空气阻力可以忽略。当物体初
速度为零，只受重力或空气阻力相对重力忽略不计时，其运动可视为自由落体运动。玻璃球先
于羽毛到达地面，这主要是因为羽毛受到的空气阻力不能忽略的缘故，故 D正确。
14．甲、乙两物体从同一地点同一高度处同时自由下落，甲所受的重力是乙的 3倍，则下
列说法正确的是( )
A．甲比乙先着地 B．甲比乙的加速度大
C．甲、乙同时着地 D．无法确定谁先着地
解 析：选 C 在同一地点，做自由落体运动的物体下落的快慢与重力无关，只要高度相同，
落地时间就相同。
5．某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经 2 s听到石头落底
声，由此可知井深约为(不计声音传播时间，重力加速度 g
取 10 m/s
2)( )
A．10 m B．20 m C．30 m D．40 m
1 1
解析：选 B h
＝ gt
2＝ ×10×2
2 m＝20 m，由此可知井深约为 20 m。
2 2
6．一个做自由落体运动的物体，下落速度 v
值随时间 t
变化的图像如图所示，其中正确
的是( )
解析：选 D 根据自由落体运动的速度公式 v
t＝gt
，可知选项 D正确。
7．(多选)有一直升机停在 200m高的空中静止不动，有一乘客从窗口每隔 1s由静止释放
一个钢球，则关于钢球在空中的排列情况，下列说法正确的是( )
A．相邻钢球间距离相等
B．越靠近地面，相邻钢球间的距离越大
C．在落地前，早释放的钢球速度总是比晚释放的钢球速度大
D．早释放的钢球落地时的速度大
解析：选 BC 由 v
∝t
知，下落时间越长速度越大；由 s
∝t
2知，下落的时间越长，下落
的高度越大，又因为物体的运动速度越大，相等时间内发生的位移越大，所以越靠近地面，钢
球间距离越大；又因为钢球从同样高度释放，虽然释放顺序不同，落地先后不同，但在空中运
动的时间相等，故落地时的速度也相同。B、C正确。
8．1971年 7月 26号发射的阿波罗15 号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯
科特驾驶月球车行驶 28公里，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁
锤如图 2所示，出现的现象是(月球上是真空)( )
图 2
2A．羽毛先落地，铁锤后落地
B．铁锤先落地，羽毛后落地
C．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为 9.8 m/s
2
D．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地
解析：选 D 月球上是真空，羽毛和铁锤均做自由落体运动，它们应同时落地，故 A、B
错误，D正确；但月球上的重力加速度不等于 9.8 m/s
2，故 C错误。
9．一石块从 20m高的楼顶由静止自由落下，不计空气阻力，g
取 10 m/s
2。关于石块的下
落过程，下列说法中正确的是( )
A．石块经 2.0 s落至地面
B．石块落至地面前瞬间的速度为 10 m/s
C．石块下落第 1 s末的速度为 5 m/s
D．石块第 1 s内下落的高度为 10 m
1 2h
2 × 20
解析：选 A 由 h
＝ gt
2得石块落至地面的时间 t
＝ ＝ s＝2.0 s，A正确；由
2 g
10
v
t2＝2gh
得石块落至地面前瞬间的速度 v
t＝ 2gh
＝ 2 × 10 × 20 m/s＝20 m/s，B错误；石
块下落第 1 s末的速度 v
1＝gt
1＝10×1 m/s＝10 m/s，C错误；石块第 1 s内下落的高度 h
1＝
1 1
gt
12＝ ×10×1
2 m＝5 m，D错误。
2 2
10．古希腊哲学家亚里士多德认为，重的物体比轻的物体下落得快。这符合人们的常识，
如玻璃弹子就比羽毛落得快。其实古代时我国也出现过这种故事：如图 3所示，传说三国时期，
周仓欲与关羽比力气，关羽说你能把一根稻草丢过河吗？周仓多次试丢未成，反问关羽，关羽
随手将一梱稻草轻易丢过了河，令周仓折服。这个故事真能说明关羽臂力过人吗？为什么？
图 3
答案：这个故事不能说明关羽臂力过人。因为一根稻草在空中运动时，受到空气阻力对它
运动的影响比较大，起到了决定性的作用，不能忽略不计；而一捆稻草在空中运动时，空气的
阻力对它运动的影响比较小，起次要作用。
11．一颗自由下落的小石头，经过某点时的速度是 9.8 m/s，经过另一点时的速度是
39.2 m/s，求这两点间的距离和经过这段距离所用的时间。
解析：小石头自由下落是自由落体运动。
3设两点的距离为 h
，经过的时间为 t
。
则 v
22－v
12＝2gh
①
v
2－v
1＝gt
②
将 v
2＝39.2 m/s，v
1＝9.8 m/s，g
＝9.8 m/s
2代入①②两式得
h
＝73.5 m，t
＝3 s
答案：73.5 m 3 s
12．宇航员的一个重要训练科目是低空跳伞，当飞机离地面 224 m时，宇航员离开飞机在
竖直方向做自由落体运动。运动一段时间后，立即打开降落伞，打开伞后宇航员以
12.5 m/s
2的加速度匀减速下降。为了宇航员的安全，要求宇航员落地速度最大不得超过
5 m/s，g
取 10 m/s
2。求：
(1)宇航员打开伞时，离地面的高度至少为多少；
(2)宇航员着地时相当于从多高处自由落下。
解析：(1)宇航员的运动示意图如图所示。
对 BC
段：设 B
点速度为 v
，
v
C2－v
2
则有 h
＝ ①
－2a
对 AB
段：宇航员做自由落体运动，
v
2
有 H
－h
＝ ②
2g
联立①②式代入数值解得 h
＝99 m。
即宇航员打开伞时，离地面的高度至少为 99 m。
v
C2 25
(2)由题意得 h
′＝ ＝ m＝1.25 m。
2g
2 × 10
即宇航员着地时相当于从 1.25 m高处自由落下。
答案：(1)99 m (2)1.25 m
4
