1、25 自由落体运动一、选择题2关于自由落体运动,以下说法正确的是( )A质量大的物体自由下落时的加速度大 B从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C雨滴下落的过程是自由落体运动 D从水龙头上滴落的水滴,下落过程可近似看做自由落体运动3科学研究发现,在月球表面:(1)没有空气;(2)重力加速度约为地球表面的 1/6;(3) 没有磁场若宇航员登上月球后在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球,忽略地球和其他星球对月球的影响,下列说法正确的是( )A氢气球将加速上升,铅球自由下落 B氢气球和铅球都处于平衡状态C氢气球和铅球都将下落,但铅球先落地 D氢气球和铅球都将下落,且同时落地4空降兵某部官兵
2、使用新装备从 260 m 超低空跳伞成功若跳伞空降兵在离地面 224 m 高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动一段时间后,立即打开降落伞,以 12.5 m/s2 的平均加速度匀减速下降,为了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超过 5 m/s(g 取 10 m/s2)则 ( )A空降兵展开伞时离地面高度至少为 125 m,相当于从 2.5 m 高处自由落下B空降兵展开伞时离地面高度至少为 125 m,相当于从 1.25 m 高处自由落下C空降兵展开伞时离地面高度至少为 99 m,相当于从 1.25 m 高处自由落下D空降兵展开伞时离地面高度至少为 99 m,相当于从 2.5 m 高处自
3、由落下5一条悬链长 5.6 m,从悬点处断开,使其自由下落,不计空气阻力则整条悬链通过悬点正下方 12.8 m 处的一点所需的时间是(g 取 10 m/s2)( )A0.3 s B0.4 s C0.7 s D1.2 s6物体从某一高度自由下落,第 1 s 内就通过了全程的一半,物体还要下落多长时间才会落地( )A1 s B1.5 s C. s D( 1)s2 27伽利略曾经假设了两种匀变速运动:第一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即经过相等的时间,速度的变化相等;第二种是速度的变化对位移来说是均匀的,即经过相等的位移,速度的变化相等那么,关于自由落体运动速度的变化情况,下列说法正确的是( )
4、A经过相同的时间,速度的变化相等 B经过相同的时间,速度的变化不等C经过相同的位移,速度的变化相等 D经过相同的位移,速度的变化不等8如图所示,水龙头开口 A 处的直径 d12 cm,A 离地面 B 的高度 h80 cm,当水龙头打开时,从 A 处流出的水流速度 v11 m/s,在空中形成一完整的水流束,不计空气阻力则该水流束在地面B 处的截面直径 d2 约为(g 取 10 m/s2)( )A2 cm B0.98 cm C4 cm D应大于 2 cm,但无法计算9如图所示,一个小球从地面竖直上抛已知小球两次经过一个较低点 A 的时间间隔为TA,两次经过较高点 B 的时间间隔为 TB,重力加速度
5、为 g,则 A、B 两点间的距离为( )A. B. C. D.TA TBg2 T2A T2Bg2 T2A T2Bg4 T2A T2Bg810如图所示,在足够高的空间内,小球位于空心管的正上方 h 处,空心管长为 L,小球的球心与管的轴线重合,并在竖直线上,小球直径小于管的内径,不计空气阻力,则下列判断正确的是( )A两者均无初速度同时释放,小球在空中不能穿过管B两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度 v0、管无初速度,则小球一定能穿过管,且穿过管的时间与当地重力加速度无关C两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度 v0,管无初速度,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度有关D两者均无
6、初速度释放,但小球提前了 t 时间释放,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度有关二、非选择题11从距离地面 80 m 的高空自由下落一个小球,若取 g10 m/s 2,小球落地前最后 1 s 内的位移为_m.12两个物体用长 10 m 的细绳连接在一起,从同一高度以 1 s 的时间差先后自由下落,当绳子拉紧时,第二个物体下落的时间为_s(g10 m/s 2)13在离地面 7.2 m 处,手提 2.2 m 长的绳子的上端如图所示,在绳子的上下两端各拴一小球,放手后小球自由下落(绳子的质量不计,球的大小可忽略,g10 m/s 2)求: (1)两小球落地时间相差多少?(2)B 球落地时
7、 A 球的速度多大?14.屋檐每隔相同时间滴下一滴水,当第 5 滴正欲滴下时,第 1 滴刚好落到地面,而第 3 滴与第2 滴分别位于高 1 m 的窗子的上、下沿,如图所示,不计空气阻力求此屋檐离地面的高度及滴水的时间间隔(g取10 m/s 2)答案1-5:B D D C B 6-10:D AD B D ABD11:35,12:0.513(1)设 B球落地所需时间为 t1,因为 h1 gt ,12 21所以 t1 s1 s,2h1g 27.2 2.210设 A球落地时间为 t2依 h2 gt 得 t2 s1.2 s12 2 2h2g 27.210所以两小球落地的时间差为 tt 2t 10.2 s
8、(2)当 B球落地时,A 球的速度与 B球的速度相等即 vAv Bgt 1101 m/s10 m/s.14 方法一 利用基本规律求解设屋檐离地面的高度为 x,滴水时间间隔为 T,由 x gt2得:12第 2 滴水的位移 x2 g(3T)2 12第 3 滴水的位移 x3 g(2T)2 12又因为 x2x 31 m 所以联立三式,解得 T0.2 s屋檐离地面的高度为x g(4T)2 10(40.2)2 m3.2 m12 12方法二 用比例法求解由于初速度为零的匀加速直线运动从开始运动起,在连续相等的时间间隔内的位移之比为 1357(2n1),据此令相邻两水滴之间的间距从上到下依次是 x0、3x 0、5x 0、7x 0显然,窗高为 5x0,即 5x01 m,得 x00.2 m屋檐离地面的高度为xx 03x 05x 07x 016x 0 3.2 m由 x gt2知,滴水时间间隔为 t s0.2 s.12 2x0g 20.210方法三 用平均速度求解设滴水时间间隔为 T,则滴水经过窗子的过程中的平均速度为 v xT 1 mT由 vgt 知,滴水下落 2.5T时的速度为 v2.5gT由于 v,故有 2.5gT,解得 T0.2 sv 1 mTx g(4T)23.2 m12