第3节匀变速直线运动实例-自由落体运动知识点题库

如图，长度为5m的铁链，上端悬挂在O点，若从O点放开铁链，让其自由下落，求全链通过O点下方25m处的A点所用的时间（g取10m/s²）

一矿井深45m，在井口每隔一定时间自由落下一个小球，当第7个小球从井口下落时，第一个小球恰好落至井底，g=10m/s² ，问：

（1）相邻两个小球下落的时间间隔是多少？
（2）这时第3个小球和第5个小球相距多远？

某研究性学习小组用图1所示装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：

①安装实验器材，调节试管夹（小铁球）、光电门和纸杯在同一竖直线上；

②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺（图上未画出）测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；

③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作，测出多组（h，t），计算出对应的平均速度”；

④画出v﹣t图像．

请根据实验，回答如下问题：

（1）设小铁球到达光电门l时的速度为v₀ ，当地的重力加速度为g．则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为．（用v₀、g和t表示）
（2）实验测得的数据如表：
实验次数
1
2
3
4
5
6
h（cm）
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
t（s）
0.069
0.119
0.159
0.195
0.226
0.255
v（m/s）
1.45
1.68
1.89
2.05
2.21
2.35
请在图2坐标纸上画出v﹣t图像．
（3）根据v﹣t图像，可以求得当地重力加速度g=m/s² ，小球通过光电门1时的速度为 m/s．（以上结果均保留两位有效数字）

下列关于自由落体运动的说法正确的是（　　）

A . 从竖直上升的气球上掉下的物体的运动是自由落体运动 B . 在空气中下落的纸花的运动是自由落体运动 C . 只在重力作用下的运动不一定是自由落体运动 D . 自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动

伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法．图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（　　）

A . 图1通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动 B . 图1中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易 C . 图2中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成 D . 图2的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持

浙江宁波慈溪方特欢乐世界的“跳楼机”游戏，以惊险刺激深受年轻人的欢迎，它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面100m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面20 m高时，制动系统开始启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下。某次游戏中，座舱中小明用手托着重5N的苹果，（取g=10m/s²）试求：

（1）此过程中的最大速度是多少？
（2）当座舱落到离地面40m的位置时，手对苹果的支持力？
（3）当座舱落到离地面15m的位置时，苹果对手的压力？

物体从某一高度自由下落，第1 s内就通过了全程的一半，物体还要下落多少时间才会落地（g=10 m/s²） (　　)．

A . 1 s B . 1.5 s C . $\text{[math]}$ s D . ( $\text{[math]}$ －1)s

从离地500m的空中由静止开始自由落下一个小球，取 $\text{[math]}$ ，求：

（1）经过多少时间落到地面；
（2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移；
（3）落下一半时间的位移；
（4）落地时小球的速度．

物体做自由落体运动时，某物理量随时间的变化关系如图所示，由图可知，纵轴表示的这个物理量可能是( )

图片_x0020_100001

A . 位移 B . 速度 C . 加速度 D . 路程

物体从离地面500m的高空中做自由落体运动(g取10 m/s²)，则下列选项中正确的是( )

A . 物体运动8s后落地 B . 小球在第1 s内的位移大小为5 m C . 物体在落地前最后1 s内的位移大小为125 m D . 物体在整个下落过程中的平均速度大小为50 m/s

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．如图所示，可大致表示其实验和思维过程，对该过程下列说法正确的是（）

图片_x0020_100005

A . 甲乙丙丁四张图所示的情形都是伽利略当年做过的实验现象 B . 甲图中小球相对运动较慢，伽利略通过实验直接验证了 $\text{[math]}$ C . 运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用使实验数据便于测量 D . 伽利略直接实验验证了自由落体运动的速度是均匀变化的这一结论

下列各图象中，能够描述自由落体运动的是（）

A .

B .

C .

D .

人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着玩手机。若手机的质量为150g，从离人脸约20cm的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度g=10m/s² ，试求：

（1）手机下落的时间；
（2）手机对人脸的平均冲力大小。

一根长为2m的木棒，上端悬挂在天花板上的O点，如图所示，木棒的正下方距棒的下端2m处固定着一个高为1m的中空圆筒，木棒被释放后自由落下，取重力加速度大小g=10m/s² ，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A . 木棒的下端到圆筒上端时的速度大小为 $\text{[math]}$ m/s B . 木棒的下端到圆筒上端时的速度大小为2 $\text{[math]}$ m/s C . 木棒通过圆筒所用的时间为（1- $\text{[math]}$ ）s D . 木棒通过圆筒所用的时间为（1- $\text{[math]}$ ）s

屋檐的同一位置先后滴落两雨滴，忽略空气阻力，则（）

A . 质量大的雨滴下落加速度较大 B . 质量小的雨滴下落时间较长 C . 落地前两雨滴间的距离不断增大 D . 质量大的雨滴着地速度较大

如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.4m，OD为半圆形轨道的半径且与AB平行。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小 $\text{[math]}$ 。现有一电荷量q=+1.0×10^-4C、质量m=0.2kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体运动到半圆形轨道上D点时受到轨道的压力大小F_N=13N。已知带电体与水平轨道间的摩擦因数 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小g=10m/s² ，不计空气阻力。求：

（1）带电体运动到D点时的速度大小 $\text{[math]}$ ；
（2）释放点P到半圆形轨道最低点B的距离L₁；
（3）带电体经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离L₂。

质量为1kg的物体自足够高处由静止自由落下（不计空气阻力），g取10m/s² ，在下落3s的时间内物体下落的高度h=m。在下落3s的时间内重力对物体所做的功W_G=J。

某同学利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度。用轻绳将物块P（左侧固定一遮光片）、Q连接，并跨过轻质定滑轮。现将P从光电门上方由静止释放，P竖直下落，遮光片通过光电门。测得P、Q的质量分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图乙所示，则 $\text{[math]}$ mm；
（2）竖直移动光电门的位置，多次将P由静止释放，可获得多组释放的位置与光电门间的高度差h和遮光片通过光电门时的挡光时间t，作出 $\text{[math]}$ 图像（该图线为一倾斜直线）。若图线的斜率为k，则当地的重力加速度大小 $\text{[math]}$ （用相关物理量的符号表示）。

如图是高中物理必修1封面上的沙漏照片。同学们发现照片中的砂粒在空中时都看不出砂粒本身的形状，而是成了条条痕迹，砂粒的疏密分布也不均匀。若近似认为砂粒下落的初速度为0，忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，同学们有以下推断，其中正确的是（）

A . 出口下方10cm处的痕迹长度约是5cm处的2倍 B . 出口下方10cm处的痕迹长度约是5cm处的 $\text{[math]}$ 倍 C . 出口下方0-2cm范围内的砂粒数约与2-6cm范围内的砂粒数相等 D . 出口下方0-2cm范围内的砂粒数远少于2-8cm范围内的砂粒数

高空抛物危害极大。若一个果核从7楼阳台（商品房层高国家标准为2.8m）自由下落，不计空气阻力，着地速率最接近（）

A . 70km/h B . 50km/h C . 30km/h D . 10km/h

实验次数	1	2	3	4	5	6
h（cm）	10.00	20.00	30.00	40.00	50.00	60.00
t（s）	0.069	0.119	0.159	0.195	0.226	0.255
v（m/s）	1.45	1.68	1.89	2.05	2.21	2.35

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