1、12-5 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 C。2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 9.8 m/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
2、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 9.8 m/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 1.2 m，那么它在第三段时间内的位移是( )A1.2 m B3.6 m C6.0 m D10.8 m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
3、间内位移之比为x1 x2 x3 xn135(2 n1)，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 1 s 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 v22 gh 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 1 s 内就通过了
4、全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地( )A1 s B1.5 s2C. s D( 1) s2 2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( 1) s，选 D。2 3 2 26比例关系从静止开始做匀加速直线运动的物体，在第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s内的平均速度之比为( )A135 B149C123 D1 2 3答案 A解析 由于第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内的位移之比 x1 x2 x3135，而平均速度 ，三段时间都是 1 s，故三段时间内的平均速度之比为 135，故 A 正确。vxt
5、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 2 kg 的小球从一定的高度自由下落，测得在第 5 s 内的位移是 18 m，则( )A物体在 2 s 末的速度是 20 m/sB物体在第 5 s 内的平均速度是 3.6 m/sC物体在前 2 s 内的位移是 20 mD物体在 5 s 内的位移是 50 m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 5 s 内的位移是 18 m，可得g(5 s)2 g(4 s)2 18 m，解得 g4 m/s2。物体在 2 s 末的速度是 v gt8 12 12m/s，A 错误；物体在第 5 s 内的平均速度是 18 m/s，B 错
6、误；物体在前 2 s 内的位移是g(2 s)28 m，C 错误；物体在 5 s 内的位移是 g(5 s)250 m，D 正确。12 128竖直上抛(多选)某物体以 30 m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力， g 取 10 m/s2。5 s 内物体的( )A路程为 65 mB位移大小为 25 m，方向向上C速度改变量的大小为 10 m/sD平均速度大小为 13 m/s，方向向上答案 AB解析 初速度为 30 m/s，只需 t1 s3 s 即可上升到最高点，位移为v0g 3010h1 45 m，再自由下落 2 s，下降高度为 h2 gt 0.5102 2 m20 m，故路程为v202g 12
7、245 m20 m65 m，A 正确；此时离抛出点高 45 m20 m25 m，故位移大小为 25 m，方向竖直向上，B 正确；此时速度为 v gt2102 m/s20 m/s，方向向下，速度改变量大小为 50 m/s，C 错误；平均速度为 m/s5 m/s，D 错误。v25539. 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 20 m，不计空气阻力，设塔足够高，则物体位移大小为 10 m 时，物体通过的路程可能为( )A10 m B20 m C40 m D50 m答案 AD解析 物体在塔顶上的 A 点抛出，位移大小为 10 m 的位置有两处，如图所示，一
8、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 10 m 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 x110 m；下落通过时，路程为2xm x1220 m10 m30 m，在 A 点之下时，通过的路程为 2xm x2220 m10 m50 m。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
9、 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( )4A. B. 2ag 2bgC. D. 2 b ag 2 a bg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12 2 a bgD 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
10、、 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( g10 m/s 2)( )A水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足 tABtBCtCD5B间歇发光的间隔时间是 s210C水滴在相邻两点之间的位移满足 xAB xBC xCD135D水滴在各点速度之比满足 vB vC vD149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12出。则 0.1 10t2，得 t s，即 tAB tBC tCD s，A 错误，B 正确；由初速度12 210 210为零的匀变速直线运动规律可知 xAB xBC xCD135， vB vC vD123，
11、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 h12g(2T)2。当第 n 滴水落在盘中时，第( n2)滴刚离开水龙头；实际上从第 1 滴离开水龙头时
12、开始计时，到第( n2)滴刚离开水龙头为止，共有( n1)个时间间隔，则( n1) T t， T。所以重力加速度 g 。tn 1 n 1 2h2t213. 公式应用如图所示，直杆长 L10.5 m，圆筒高为 L22.5 m。直杆位于圆筒正上方 H1 m 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 g10 m/s2， 2.24)56(1)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 (1)4.48 m/s (2)0.45 s解析 (1)直杆做自由落体运动，由运动学知识可得：v 2 gH21由式解得： v14.48 m/s(2)设直杆下端到达圆筒上方的时间为 t1H gt 12 21直杆上端离开圆筒下方的时间为 t2L1 H L2 gt 12 2t t2 t1由上式联立解得 t0.45 s。
