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課時分層作業(yè)(七)
1．B　[楓葉在自由下落時，所受到的空氣阻力并不遠小于其重力，阻力不能忽略不計，楓葉的下落不是自由落體運動，選項A錯誤；鋼筆從桌邊由靜止開始滑落后，鋼筆的運動是自由落體運動，因為其初速度為零且下落過程中的阻力遠小于鋼筆的重力，可忽略不計，選項B正確；被運動員推出去的鉛球初速度不為零，不是自由落體運動，選項C錯誤；從水面自由落到水底的石子，除了自身重力外，還受水的浮力和阻力作用，不是自由落體運動，選項D錯誤。]
2．D　[真空情況下物體仍受重力作用，重力不為零，故A錯誤；輕重不同的物體在真空管中，只受重力，不受阻力，做自由落體運動，所以加速度相同，都等于重力加速度，故B、C錯誤，D正確。]
3．AD　[自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，它的v -t圖像是一條過原點的傾斜直線，a -t圖像是一條平行于時間軸的直線，故A、D正確，C錯誤；題圖B中的圖像表示物體勻速下落，故B錯誤。]
4．C　[小球在第4 s內的位移是14 m，有＝14 m，代入t4＝4 s，t3＝3 s，解得g＝4 m/s2，所以小球在4 s末的速度v4＝gt4＝16 m/s，故A錯誤；小球在第4 s內的平均速度是＝＝ m/s＝14 m/s，故B錯誤；小球在前5 s 內的位移h5＝＝×4×52 m＝50 m，小球在第5 s內的位移x＝＝50 m－×4×42 m＝18 m，故C正確，D錯誤。]
5．B　[小球通過光電門的時間很短，這段時間內的平均速度可看成瞬時速度，v＝＝5 m/s，由自由落體運動規(guī)律可知h＝＝1.25 m，B正確。]
6．解析：(1)設B球落地所需時間為t1，因為h1＝
所以t1＝＝ s＝1 s
設A球落地所需時間為t2，由h2＝得t2＝＝ s＝1.2 s
所以兩小球落地的時間差Δt＝t2－t1＝0.2 s。
(2)當B球落地時，A球的速度與B球的速度相等，即vA＝vB＝gt1＝10×1 m/s＝10 m/s。
答案：(1)0.2 s　(2)10 m/s
7．B　[這是依據(jù)思維程序排序的問題，這一套科學研究方法要符合邏輯順序，即通過觀察現(xiàn)象，提出假設，根據(jù)假設進行邏輯推理，然后對自己的邏輯推理進行實驗驗證，緊接著要對實驗結論進行修正推廣，故B正確。]
8．D　[小球在斜面上三次運動的位移不同，末速度一定不同，故A錯誤；由v＝at可得，a＝，三次下落中的加速度相同，故公式正確，但不是伽利略用來證明勻變速直線運動的關系式，故B錯誤；由題圖可知，s1－s2>s2－s3，故C錯誤；由運動學公式可知，s＝at2，a＝，故三次下落中位移與時間平方的比值一定為定值，伽利略正是用這一規(guī)律說明小球沿光滑斜面向下的運動為勻變速直線運動，故D正確。]
9．B　[水流由A到B做勻加速直線運動，由＝2gh可得：vB＝ m/s，由單位時間內通過任意橫截面的水的體積均相等，可得：＝，解得：d2≈0.98 cm，故B正確。]
10．C　[由每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面，可以知道第一個小球經(jīng)過T時間落地，第二個小球落地的時間為2T，第三、四個小球依次落地時間為3T、4T，相當于一個小球每經(jīng)過相等時間所到達的位置。可以知道相等時間間隔內的位移越來越大，所以從下而上，相鄰兩個小球之間的豎直位移越來越大，而且它們下落的高度之比為1∶4∶9∶16，故選項C正確。]
11．解析：(1)設空降兵做自由落體運動的高度為h時速度為v，此時打開降落傘開始勻減速運動，落地時速度剛好為5 m/s，這種情況空降兵在空中運動時間最短，則有
v2＝－v2＝2a(H－h(huán))
代入數(shù)據(jù)解得h＝125 m，v＝50 m/s
為使空降兵安全著地，他展開降落傘時的高度至少為
H－h(huán)＝224 m－125 m＝99 m。
(2)設當落地速度為5 m/s時，相當于從h′高處做自由落體運動，有
h′＝＝ m＝1.25 m。
答案：(1)99 m　(2)1.25 m
12．解析：(1)直桿下端B下落到C(自由下落h)開始進入圓柱筒，當直桿下端B下落到D(自由下落h＋b)時穿出圓柱筒。
由s＝gt2得t＝
則B端下落到C點所需時間為t1＝
B端下落到D點所需時間t2＝
則直桿下端B穿過圓柱筒的時間是
Δt1＝t2－t1＝。
(2)整個直桿AB穿過圓柱筒，從B下落到C點(自由下落h)起到A下落到D點(自由下落h＋a＋b)止，A下落到D點所需要的時間t3＝
則整個直桿AB穿過圓柱筒的時間是
Δt2＝。
答案：(1)　(2)
3 / 3課時分層作業(yè)(七)　自由落體運動
說明：單選題每小題4分，雙選題每小題6分，本試卷總分70分
?題組一　自由落體運動的特點
1．小麗同學在探究自由落體運動規(guī)律時，從生活情境中選出處于不同狀態(tài)的四種物體進行探究，你認為哪一個選項中的物體所做運動是自由落體運動 (　　)
A．楓葉的自由下落的運動
B．從桌邊由靜止開始滑落的鋼筆的運動
C．被運動員推出去的鉛球的運動
D．從水面自由落到水底的石子的運動
2．“自由落體”演示實驗裝置如圖所示，當牛頓管被抽成真空后，將其迅速倒置，管內兩個輕重不同的物體從頂部下落到底端，下列說法正確的是(　　)
A．真空環(huán)境下，物體的重力變?yōu)榱?br/>B．重的物體加速度大
C．輕的物體加速度大
D．兩個物體加速度一樣大
?題組二　自由落體運動的規(guī)律及應用
3．(雙選)下列四幅圖中，能大致反映自由落體運動的圖像是(　　)
A　　　　　　　 　B
C　　　　　　　 　D
4．一名航天員在某星球上做自由落體運動實驗，讓一個小球從某一高度自由下落，測得小球在第4 s內的位移是14 m，則(　　)
A．小球在4 s末的速度是40 m/s
B．小球在第4 s內的平均速度是3.5 m/s
C．小球在第5 s內的位移是18 m
D．小球在前5 s內的位移是125 m
5．某同學在實驗室做了如圖所示的實驗，鐵質小球被電磁鐵吸附，斷開電磁鐵的電源，小球自由下落，已知小球的直徑為0.5 cm，該同學從計時器上讀出小球通過光電門的時間為1.00×10-3 s，g取10 m/s2，則小球開始下落的位置距光電門的距離h為(　　)
A．1 m B．1.25 m
C．0.4 m D．1.5 m
6．如圖所示，在離地面7.2 m處，手提2.2 m長的繩子的上端，在繩子的上、下兩端各拴一小球，放手后小球自由下落(繩子的質量不計，球的大小可忽略，g取)。問：
(1)兩小球落地時間相差多少？
(2)B球落地時A球的速度多大？
?題組三　伽利略對自由落體運動的研究
7．伽利略對運動的研究，不僅確立了許多用于描述運動的基本概念，而且創(chuàng)造了一套對近代科學的發(fā)展極為有益的科學方法，或者說給出了科學研究過程的基本要素。關于這些要素的排列順序應該是 (　　)
A．提出假設→對現(xiàn)象的觀察→運用邏輯得出推論→用實驗檢驗推論→對假說進行修正和推廣
B．對現(xiàn)象的觀察→提出假設→運用邏輯得出推論→用實驗檢驗推論→對假說進行修正和推廣
C．提出假設→對現(xiàn)象的觀察→對假說進行修正和推廣→運用邏輯得出推論→用實驗檢驗推論
D．對現(xiàn)象的觀察→提出假設→運用邏輯得出推論→對假說進行修正和推廣→用實驗檢驗推論
8．伽利略在研究自由落體運動時，做了如下實驗：他讓一個銅球從阻力很小(可忽略不計)的斜面上由靜止開始滾下，并且做了上百次。假設某次實驗伽利略是這樣做的：在斜面上任取三個位置A、B、C，讓小球分別由A、B、C滾下，如圖所示。設A、B、C與斜面底端的距離分別為s1、s2、s3，小球由A、B、C運動到斜面底端的時間分別為t1、t2、t3，小球由A、B、C運動到斜面底端時的速度分別為v1、v2、v3，則下列關系式中正確并且是伽利略用來證明小球沿光滑斜面向下的運動是勻變速直線運動的是(　　)
A．　　 B．
C．s1－s2＝s2－s3 D．
9．如圖所示，水龍頭開口A處的直徑d1＝2 cm，A離地面B的高度h＝80 cm，當水龍頭打開時，從A處流出的水流速度v1＝1 m/s，在空中形成一完整的水流束，不計空氣阻力。則該水流束在地面B處的截面直徑d2約為(g取)(　　)
A．2 cm B．0.98 cm
C．4 cm D．應大于2 cm，但無法計算
10．四個小球在離地面不同高度同時從靜止釋放，不計空氣阻力，從開始運動時刻起每隔相等的時間間隔，小球依次碰到地面。下列各圖中，能反映出剛開始運動時各小球相對地面的位置的是(　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
11．(10分)(源自人教版教材改編)空降兵某部官兵使用新裝備進行超低空跳傘，若跳傘空降兵在離地面224 m高處，由靜止開始在豎直方向做自由落體運動。一段時間后，立即打開降落傘，以12.5 m/s2的加速度勻減速下降，為了空降兵的安全，要求空降兵落地速度最大不得超過5 m/s(g取)。求：
(1)空降兵打開降落傘時離地的高度至少為多少米？
(2)如果空降兵落地的速度等于5 m/s，相當于從多高的地方做自由落體運動？
12．(12分)如圖所示，懸掛的直桿AB長為a，在B端以下h處有一長為b的無底圓柱筒CD，若將懸線剪斷，重力加速度為g，問：
(1)直桿下端B穿過圓柱筒的時間是多少？
(2)整個直桿AB穿過圓柱筒的時間是多少？
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