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2-5自由落体运动2-6伽利略对自由落体运动的研究A组合格性水平训练1．[伽利略的研究方法]17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，做了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于 A．等效替代法B．实验归纳法C．理想实验法D．控制变量法答案 C解析 斜面实验应用到的物理思想方法属于理想实验，故选C2．[重力加速度]多选关于重力加速度的说法中，正确的是 A．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取
9.8m/s2B．在地球上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D．在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g越小答案 BCD解析 首先，重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同在地球表面，不同的地方，g的大小略有不同，但都在
9.8m/s2左右，所以A错误，B正确在地球表面同一地点，g的值都相同，但随着高度的增大，g的值逐渐变小，所以C、D正确3．[比例关系]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，如果它在这第一段时间内的位移是
1.2m，那么它在第三段时间内的位移是 A．
1.2mB．
3.6mC．
6.0mD．
10.8m答案 C解析 做初速度为零的匀加速直线运动的物体，从静止开始在相等时间内位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶2n－1，由此知C正确4．[公式应用]多选两位同学分别在塔的不同高度，用两个轻重不同的球做自由落体运动实验，已知甲球重力是乙球重力的2倍，释放甲球处的高度是释放乙球处高度的2倍，不计空气阻力，则 A．甲、乙两球下落的加速度相等B．甲球下落的加速度是乙球的2倍C．甲、乙两球落地时的速度相等D．甲、乙两球各落下1s时的速度相等答案 AD解析 重量不同的物体在同一地点不同高度处自由下落的加速度相同，A正确，B错误；由v2＝2gh可知C错误；由v＝gt可知D正确5．[比例关系]物体从某一高度自由下落，第1s内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地 A．1sB．
1.5sC.sD．－1s答案 D解析 初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为1∶－1∶－∶…所以，物体下落后半程的时间为－1s，选D6．[比例关系]从静止开始做匀加速直线运动的物体，在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为 A．1∶3∶5B．1∶4∶9C．1∶2∶3D．1∶∶答案 A解析 由于第1s内、第2s内、第3s内的位移之比x1∶x2∶x3＝1∶3∶5，而平均速度＝，三段时间都是1s，故三段时间内的平均速度之比为1∶3∶5，故A正确7．[公式应用]一位同学在某星球上完成自由落体运动实验让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则 A．物体在2s末的速度是20m/sB．物体在第5s内的平均速度是
3.6m/sC．物体在前2s内的位移是20mD．物体在5s内的位移是50m答案 D解析 设星球表面的重力加速度为g，由自由下落在第5s内的位移是18m，可得g×5s2－g×4s2＝18m，解得g＝4m/s2物体在2s末的速度是v＝gt＝8m/s，A错误；物体在第5s内的平均速度是18m/s，B错误；物体在前2s内的位移是g×2s2＝8m，C错误；物体在5s内的位移是g×5s2＝50m，D正确8．[竖直上抛]多选某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s25s内物体的 A．路程为65mB．位移大小为25m，方向向上C．速度改变量的大小为10m/sD．平均速度大小为13m/s，方向向上答案 AB解析 初速度为30m/s，只需t1＝＝s＝3s即可上升到最高点，位移为h1＝＝45m，再自由下落2s，下降高度为h2＝gt＝
0.5×10×22m＝20m，故路程为45m＋20m＝65m，A正确；此时离抛出点高45m－20m＝25m，故位移大小为25m，方向竖直向上，B正确；此时速度为v＝gt2＝10×2m/s＝20m/s，方向向下，速度改变量大小为50m/s，C错误；平均速度为＝m/s＝5m/s，D错误
9.[竖直上抛]多选在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20m，不计空气阻力，设塔足够高，则物体位移大小为10m时，物体通过的路程可能为 A．10mB．20mC．40mD．50m答案 AD解析 物体在塔顶上的A点抛出，位移大小为10m的位置有两处，如图所示，一处在A点之上，另一处在A点之下，在A点之上时，通过位移为10m处又有上升和下降两种过程，上升通过时，物体的路程等于位移x1的大小，即x1＝10m；下落通过时，路程为2xm－x1＝2×20m－10m＝30m，在A点之下时，通过的路程为2xm＋x2＝2×20m＋10m＝50m故A、D正确
10.[自由落体运动应用]用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方，乙同学在直尺下端刻度为a的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰到直尺，当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即捏住直尺，乙同学发现捏住直尺的位置刻度为b已知重力加速度为g，a、b的单位为国际单位制基本单位，则乙同学的反应时间t约等于 A.B.C.D.答案 D解析 由题意知在反应时间内直尺自由落下的位移为a－b，设乙同学的反应时间为t，忽略空气阻力，根据自由落体运动位移公式h＝gt2＝a－b，得t＝，则D正确，其他选项错误B组等级性水平训练
11.[综合]多选科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是g＝10m/s2 A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tABtBCtCDB．间歇发光的间隔时间是sC．水滴在相邻两点之间的位移满足xAB∶xBC∶xCD＝1∶3∶5D．水滴在各点速度之比满足vB∶vC∶vD＝1∶4∶9答案 BC解析 由题目描述的物理情景可知光源为间歇发光，发光间隔时间可由h＝gt2求出则
0.1＝×10×t2，得t＝s，即tAB＝tBC＝tCD＝s，A错误，B正确；由初速度为零的匀变速直线运动规律可知xAB∶xBC∶xCD＝1∶3∶5，vB∶vC∶vD＝1∶2∶3，C正确，D错误12．[测重力加速度]滴水法测重力加速度的过程是这样的让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让一滴水滴到盘子时，有一滴恰好离开水龙头，空中还有一滴从第1滴离开水龙头时开始计时，到第n滴落到盘中为止，总共用的时间为t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h，求重力加速度答案 见解析解析 这道题建立物理模型非常关键！空中有三滴水，第一滴刚落到盘中，第二滴水在空中某一位置，第三滴水刚好下落，示意图如图所示任意两滴水滴之间的时间间隔相等，设为T，则h＝g2T2当第n滴水落在盘中时，第n＋2滴刚离开水龙头；实际上从第1滴离开水龙头时开始计时，到第n＋2滴刚离开水龙头为止，共有n＋1个时间间隔，则n＋1T＝t，T＝所以重力加速度g＝
13.[公式应用]如图所示，直杆长L1＝
0.5m，圆筒高为L2＝
2.5m直杆位于圆筒正上方H＝1m处直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒试求取g＝10m/s2，＝
2.241直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度v1；2直杆穿越圆筒所用的时间t答案
14.48m/s
20.45s解析 1直杆做自由落体运动，由运动学知识可得v＝2gH
①由
①式解得v1＝
4.48m/s
②2设直杆下端到达圆筒上方的时间为t1H＝gt
③直杆上端离开圆筒下方的时间为t2L1＋H＋L2＝gt
④t＝t2－t1
⑤由上式联立解得t≈
0.45s。
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