2015_2016高中物理第二章第一节探究自由落体运动练习粤教版必修1+2015_2016高中物理第二章第三节从自由落体到匀变速直线运动练习粤教版必修1.docx

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1、2015_2016高中物理第二章第一节探究自由落体运动练习粤教版必修1【金版学案】2015-2016高中物理 第二章 第一节 探究自由落体运动练习 粤教版必修11.亚里士多德认为物体下落的快慢是由它的重量决定的，物体越重，下落得越快.2.伽利略认为，物体下落的快慢与物体的质量无关.3.认识自由落体运动：（1）定义：物体仅在重力的作用下，从静止开始下落的运动叫自由落体运动.（2）自由落体运动具备两个特点：初速度为零；下落物体只受重力.（3）若物体受到的空气阻力远小于物体的重力时也可将从静止开始下落的物体视为自由落体运动.1.伽利略用巧妙的推理推翻了亚里士多德的错误观点，这种方法在科学研究中叫（D

2、）A.数学推演 B.实验验证C.猜想与假说 D.逻辑推理2.关于自由落体运动，下列说法中正确的是（D）A.质量大的物体自由下落时的加速度大B.从水平飞行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.从水龙头上恰能滴落的水滴的下落过程，可近似看作自由落体运动解析：自由落体运动是指物体从静止开始，仅在重力作用下的直线运动，物体运动的加速度与质量无关，A错，B选项中有初速度，B选项错；雨滴下落过程受空气阻力的作用或风的作用，不能看作自由落体运动，C错；D选项正确.3.如图所示，在一玻璃管中放一片羽毛和一个玻璃球，迅速倒置玻璃管，可以看到，玻璃球先于羽毛达到底端，这主要是因为（D

3、）A.它们的重量不同B.它们的密度不同C.它们的材料不同D.它们受到的空气阻力不同解析：玻璃球先于羽毛到达地面，这主要因为羽毛受到的空气阻力大的缘故，正确选项为D.4.在一高塔顶端释放大小相同的实心铁球和实心铅球，与此有关的下列说法中，正确的是（B）它们受到的空气阻力不同它们的加速度相同它们落地的速度不同它们下落的时间相同A. B. C. D.解析：大小相等的实心铁球和空心铁球受到的空气阻力相等.在忽略空气阻力的情况下，两球均做自由落体运动，它们的加速度相等.因下落高度相等，故下落的时间相等，落地的速度相等，正确选项为B.5.甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，下列说

4、法正确的是（C）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：物体做自由落体运动时，不同质量物体的加速度是一样的，从同一高度同时落下，它们的运动情况完全相同.6.从同一高度处，先后释放两个重物，甲释放一段时间后，再释放乙，则以乙为参考物，甲的运动形式为（D）A.自由落体运动B.匀加速直线运动a<gC.匀加速直线运动a>gD.匀速直线运动解析：先后下落的物体加速度相同，它们之间的相对运动是匀速运动.7.如图所示的四个vt图象中，设向上为正方向，则图中能正确反映自由落体运动过程的图象是（B）解析：A、C表示加速度变化的直线运动，B是初速度为零匀变速

5、直线运动，且速度方向向下，B选项正确；D图表示速度向上.8.小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3和4所示.下列说法中不正确的是（B）A.小球在下端时的速度大于在上端时的速度B.是一个自由落体运动的轨迹C.可以由照片求出小球在两次闪光间的平均速度的大小D.第一次闪光应发生在小球刚要下落的瞬间解析：图片只是频闪时小球的位置，不是小球实际运动的轨迹，所以B是错的.9.如图所示，用电火花式打点计时器记录的纸带研究物体的自由落体运动，在实验中，（1）打点计时器应接在 V的流电源上；（2）本实验误差的主要来源有_.（试举出两条）（3）本实验中位移与时间可能成正比吗

6、？解析：（1）打点计时器应接入220 V的交流电源.（2）用电磁打点计时器研究物体的运动时，实验的误差主要来源于纸带受到的阻力，如打点计时器的限位孔对纸的摩擦阻力，空气阻力，电源频率的变化，测量物体下落的位移等，为了减小误差要从正确安装器材及操作步骤合理等入手.（3）位移不可能与时间成正比，只有匀速运动，才会有svt，而自由落体运动是一种变速运动.答案：见解析比萨斜塔实验关于比萨斜塔实验的历史古希腊哲学家亚里士多德认为，重的物体比轻的物体下落的要快.这符合人们的生活常识，如玻璃弹子就比羽毛落得快.伽利略认为：下落速度与重量无关，所有物体下落速度都相同.伽利略批评亚里士多德的理论是从逻辑推理开始

7、的.设想一个重物（如铁球）与一个轻物（如木球）同时下落，按亚里士多德的理论，当然是铁球落得快，木球落得慢.现在，试想把铁球与木球绑在一起，同时抛出，会发生什么情况呢？一方面，铁球和木球组成了一个比铁球更重的物体，应当下落的比铁球更快；另一方面，铁球下落被木球拖住，其速度应该介于铁球与木球之间.这样，从同一个理论推出了互相矛盾的两个结论，所以，亚里士多德的理论是值得怀疑的.正确结论应当是：下落速度与重量无关.1586年荷兰物理学家斯台文用两个大小不同重量比为110的铅球，让它们从高30英尺（折合9.15米，1英尺0.305米）的高度落下，结果两者几乎同时落在地面的木板上，围观者可以听到两个铅球撞

8、击木板时发出的声音.据传，伽利略曾于1590年在意大利比萨斜塔（高58.4米）上将两个重量不等的铁球自塔顶垂直自由落下，结果两铁球同时着地.该实验一举推翻古希腊学者亚里士多德提出的重量不同物体下落速度也不同的定理.伽利略做比萨斜塔实验这一传闻来自伽利略晚年的学生维维安尼，他在写伽利略的传记中提到伽利略曾做此实验.但历史学家考证，没有任何理由表明伽利略做过这一实验.事实上，一位亚里士多德派的物理学家为了反驳伽利略，真的于1612年在比萨斜塔做了一个实验，结果表明，相同的材料但重量不同的物体并不是在同一时刻到达地面，只差一个很小的距离.1997年诺贝尔物理学奖得主、斯坦福大学美籍华人物理学家朱棣文

9、教授领导的一个小组通过“坠落”原子而精确测算出了单个原子所受的重力加速度，并发现这一重力加速度与由数十亿原子组成的宏观尺度物体所受重力加速度相同.这一结果被物理学界视为意大利学者伽利略著名的“比萨斜塔实验”的现代翻版.朱棣文等人在研究中利用基于光学干涉原理的重力计，对做自由落体运动的玻璃管进行了重力加速度的测量，并将其与在同一实验室中利用原子干涉仪测量出的单个原子所受重力加速度进行了比较，结果发现两者几乎没有区别.朱棣文教授等人在英国自然杂志上撰文介绍说，他们利用原子干涉技术，对单个原子所受重力加速度进行了迄今最精确的测量，进而得出了上述研究结论.朱棣文等人此次实验的测量精度达到了十亿分之三，

10、比此前的测量精度提高100万倍（以前为千分之三），充分显示了原子干涉作为一种强有力的精确测量手段的应用潜力.2015_2016高中物理第二章第三节从自由落体到匀变速直线运动练习粤教版必修1【金版学案】2015-2016高中物理 第二章 第三节 从自由落体到匀变速直线运动练习 粤教版必修11.匀变速直线运动是加速度恒定不变的直线运动.2.特征：速度的大小随时间均匀变化，加速度的大小和方向保持不变.3.匀变速直线运动的基本规律：设物体的初速度为v0、t秒末的速度为vt、经过的位移为s、加速度为a，则：（1）速度公式：vtv0at；（2）位移公式：sv0tat2；（3）速度位移公式：vv2as；（4

11、）平均速度公式：.匀变速直线运动规律应用的技巧描述匀变速直线运动规律的公式较多，选择合适简便的公式和方法将会事半功倍.可根据如下的特点选择公式和方法：（1）若题设和求解都不涉及时间，可选用速度位移公式vv2as建立运动学方程求解.（2）若题设和求解都不涉及加速度，可利用平均速度公式st建立运动学方程求解.（3）若物体做匀减速直线运动直至停止，可采用逆向思维求解，即把物体的运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动处理.另外，对于汽车刹车类问题，要注意物体运动的实际时间，可先求出汽车的停车时间，再判断汽车的实际运动时间.（4）对于考察物体做匀变速直线运动时在连续相等时间内的相关问题时，要充分利用匀

12、变速运动的比例关系及加速度计算式saT2来建立运动学方程求解.（5）根据物体运动过程的速度随时间变化的规律作vt图象，再根据图象来求解有关的物理量也是非常简便的方法.【案例展示】如图，为了测定某辆车在平直公路上起动时的加速度（轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动），某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片.如果拍摄时每隔2 s曝光一次，轿车车身总长为4.5 m，下列说法正确的是（）A.这辆轿车的加速度约为3 m/s2B.这辆轿车的加速度约为2 m/s2C.照片中小车在第2个图处时的瞬时速度约为7 m/sD.照片中小车在第2个图处时的瞬时速度约为8 m/s解析：这是类似于纸带应用问题，即连续相等

13、时间的有关问题，可利用saT2求解，本题中T2 s，s8.4 m，a m/s22 m/s2，第二个图处的速度等于整段时间的平均速度，即v2 m/s8.1 m/s，BD选项正确.答案：BD1.物体做匀变速直线运动，下列说法正确的是（B）A.速度保持不变B.速度随时间均匀变化C.位移随时间均匀变化D.加速度随时间均匀变化2.物体由静止开始做匀加速直线运动，若第1秒内物体通过的位移是0.5 m，则第2秒内通过的位移是（B）A.0.5 m B.1.5 mC.2.5 m D.3.5 m解析：物体在第1 s内的位移为0.5 m，由匀变速直线运动的位移公式sat2得a1 m/s2，前2 s内的位移s2at2

14、×1×22 m2 m，第2 s内的位移为1.5 m，B选项正确.3.一辆汽车刹车做匀减速直线运动，初速度大小为20 m/s，加速度大小为5 m/s2，则汽车在3 s内和6 s内的位移分别是（B）A.37.5 m20 mB.37.5 m40 mC.30 m37.5 mD.40 m37.5 m解析：汽车刹车过程的最终速度为零，所以停车时间t0 s4 s，3 s内的位移为sv0tat220×3×5×32 m37.5 m，6 s内的位移等于4 s内的位移s20×4×5×42 m40 m.B选项正确.4.物体以20 m/s的

15、初速度，加速度大小为2 m/s2做匀减速直线运动直到停止，则物体在停止运动前10 s内的位移为（A）A.100 m B.50 mC.200 m D.20 m解析：刹车类的问题，物体最终要停止，首先要确定此过程运动的最长时间t0 s10 s，若tt0，其位移直接求解，sv0tat2100 m，A对.5.（多选）甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的vt图中（如图），直线a、b分别描述了甲、乙两车在020 s的运动情况，下列说法正确的是（BC）A.在10 s末两车相遇B.在10 s末两车速度相等C.在20 s末两车的位移相等D.甲车始

16、终在乙车前面6.一物体在空中a处由静止开始沿竖直方向匀加速下落，经4 s到达地面，设下落的第2 s内物体的位移为12 m，由此可知a处离地面高度为（C）A.24 m B.48 m C.64 m D.78 m7.物体位移随时间变化的函数关系是s4t2t2，则它运动的初速度和加速度分别是（C）A.0、4 m/s2 B.4 m/s、2 m/s2C.4 m/s、4 m/s2 D.4 m/s、1 m/s2解析：对照匀变速直线运动的位移公式sv0tat2可得v04 m/s，a4 m/s2，C选项正确.8.（2014·广州高一）汽车由静止开始匀加速前进，经过10 s速度达到5 m/s，则在这10

17、s内汽车的（D）A.平均速度是0.5 m/sB.平均速度是2 m/sC.加速度是5 m/s2D.位移是25 m解析：汽车做匀变速运动，其平均速度为 m/s2.5 m/s；汽车的加速度为 m/s20.5 m/s2；位移为平均速度乘时间即2.5×10 m25 m.9.（多选）a、b两个物体从同一点同时出发，沿同一方向做匀变速直线运动.若初速度不同，加速度相同，则在运动过程中，下列说法正确的是（AC）A.a、b的速度之差保持不变B.a、b的速度之差与时间成正比C.a、b的位移之差与时间成正比D.a、b的位移之差与时间的平方成正比解析：两物体的加速度相同，则它们的速度变化情况一样，它们的速度

18、等于初速度之差，A对B错；两物体相对运动是匀速直线运动，所以它们的位移之差与时间成正比，C对，D错.10.（2014·佛山高一）（多选）一个做匀变速直线运动的物体，其位移与运动时间的关系式为s4t2t2，从t0时刻开始计时，则（AD）A.物体运动的初速度为4 m/sB.物体运动的加速度大小为2 m/s2C.物体第2秒末的速度为8 m/sD.物体第2秒内的位移为10 m解析：对比匀变速直线运动的位移公式为sv0tat2可得v04 m/s，2，所以，a4 m/s2，第2 s末的速度v244×2 m/s12 m/s，第2 s内的位移s（4×22×22）（4&#

19、215;12×1）m10 m.所以A、D对.11.一物体做匀变速直线运动，在t0时，初速度v02 m/s，加速度a5 m/s2，求：（1）速度减为零时，物体距出发点多远？（2）在t1 s末，物体距出发点多远？解析：（1）设速度减为零时距出发点的距离为x1，则根据运动学公式v2v2ax1.将v0，v02 m/s，a5 m/s2代入，得x10.4 m.（2）由公式x2v0tat2得1 s内物体的位移x20.5 m，即在t1 s末物体距出发点0.5 m.答案：（1）0.4 m（2）0.5 m12.从离地500 m的空中自由落下一个小球，取g10 m/s2，求：（1）经过多少时间落到地面；（

20、2）从开始落下的时刻起，在第1 s内的位移、最后1 s内的位移；（3）落下一半时间的位移.解析：（1）由hgt2，得落地时间：t s10 s.（2）第1 s内的位移：h1gt×10×125 m，因为从开始运动起前9 s内的位移为：h9gt×10×92 m405 m，所以最后1 s内的位移为：h10hh9500 m405 m95 m.（3）落下一半时间即t5 s，其位移为：h5gt2×10×25 m125 m.或根据初速度为零的匀加速运动位移的特点，由第1 s内的位移h15 m，可直接用比例关系求出最后1 s内的位移，即：h1h10119.h1019h119×5 m95 m同理，若把下落全程的时间分成相等的两段，则每一段内通过的位移之比：hht122214，hht×500 m125 m.答案：（1）10 s（2）95 m（3）125 m14