《高中物理 3.3《匀变速直线运动实例—自由落体运动》习题课1课件 鲁科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 3.3《匀变速直线运动实例—自由落体运动》习题课1课件 鲁科版必修1（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.3匀变速直线运动实例自由落体运动习题课1.1.甲小球的重力是乙小球的甲小球的重力是乙小球的5 5倍，甲从倍，甲从H H高处自由落下，高处自由落下，乙从乙从2H2H高处与甲同时自由落下，在它们落地之前，下列高处与甲同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是（说法中正确的是（ ）A.A.甲、乙小球下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙大甲、乙小球下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙大B.B.下落下落1 1秒时它们离地的高度一样大秒时它们离地的高度一样大C.C.下落下落1 1秒时它们的速度一样大秒时它们的速度一样大D.D.下落过程中甲的加速度比乙大下落过程中甲的加速度比乙大【解析【解析】选选C.
2、C.甲、乙同时做自由落体运动，在同一时刻甲、乙同时做自由落体运动，在同一时刻甲的速度与乙的速度相同，下落的高度相同，离地的高甲的速度与乙的速度相同，下落的高度相同，离地的高度不同，下落过程中加速度相同，都为重力加速度，所度不同，下落过程中加速度相同，都为重力加速度，所以以A A、B B、D D错，错，C C正确正确. .2.2.某同学在一根不计质量且不可伸长的细绳两端各拴一某同学在一根不计质量且不可伸长的细绳两端各拴一个可视为质点的小球，然后从三楼的阳台上由静止无初个可视为质点的小球，然后从三楼的阳台上由静止无初速度释放小球，两小球落地的时间差为速度释放小球，两小球落地的时间差为T.T.如果该
3、同学用如果该同学用同样的装置和同样的方法从该楼四楼的阳台上释放小球，同样的装置和同样的方法从该楼四楼的阳台上释放小球，让小球自由下落，那么，两小球落地的时间差将（空气让小球自由下落，那么，两小球落地的时间差将（空气阻力不计）（）阻力不计）（）A.A.不变不变B.B.增加增加C.C.减小减小D.D.无法确定无法确定【解析【解析】选选C.C.高度越大，小球落地时的速度越大，小球高度越大，小球落地时的速度越大，小球下落相同的高度越往下时所用时间越短，故下落相同的高度越往下时所用时间越短，故C C正确正确. .3.3.跳伞运动员以跳伞运动员以5 m/s5 m/s的速度匀速下降，在距地面的速度匀速下降，
4、在距地面10 m10 m的的地方掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为地方掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为（不计空气阻力对扣子的作用，（不计空气阻力对扣子的作用，g g取取10 m/s10 m/s2 2）（）（）A.2 sA.2 sB.B. s sC.1 sC.1 sD.(2-D.(2- ） s s【解析【解析】选选C.C.设运动员经设运动员经t t1 1时间到达地面，扣子经时间到达地面，扣子经t t2 2时间时间落地，则落地，则10 m=5t10 m=5t1 1，所以，所以t t1 1=2 s=2 s，对于扣子，对于扣子，10 m=10 m=5t5t2 2+ gt+ gt2
5、 22 2, ,解得解得t t2 2=1 s=1 s，所以，所以t t1 1-t-t2 2=1 s=1 s，故，故C C正确，正确，A A、B B、D D错错. .4.4.有一种有一种“傻瓜傻瓜”照相机，其光圈（进光孔照相机，其光圈（进光孔径）随被拍摄的亮度自动调节，而快门（曝径）随被拍摄的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的光时间）是固定不变的. .为估测该照相机的曝为估测该照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的一定高度处使光时间，实验者从某砖墙前的一定高度处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片，一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片，如图所示如图所示. .由于石子的运动，它在照片
6、上留下由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹了一条模糊的径迹. .已知每块砖的平均厚度为已知每块砖的平均厚度为6 cm.6 cm.拍摄拍摄到的石子位置到的石子位置A A距石子起落点竖直距离为距石子起落点竖直距离为2 m2 m，怎样估算，怎样估算这个照相机的曝光时间？（这个照相机的曝光时间？（g g取取10 m/s10 m/s2 2）【解析【解析】石子做自由落体运动，它留下径迹石子做自由落体运动，它留下径迹ABAB对应的运对应的运动时间即为曝光时间动时间即为曝光时间. .设开始下落点为设开始下落点为O O，由照片可以看，由照片可以看出出ABAB长对应两块砖的厚度，即长对应两块砖的厚度，即
7、AB=6AB=62 cm=0.12 m,2 cm=0.12 m,又又OA=2m,OA=2m,故故OB=2.12 m.OB=2.12 m.由由h= gth= gt2 2知，从知，从O O至至A A和从和从O O至至B B所用所用时间分别为时间分别为t tA A= s0.632 s,t= s0.632 s,tB B= = = s0.651 s s0.651 s，所以曝光时间约为，所以曝光时间约为t=tt=tB B-t-tA A= =0.019 s.0.019 s.答案：答案：0.019 s.0.019 s.5.5.从离地面从离地面500 m500 m的空中自由落下一个小球，的空中自由落下一个小球，
8、g g取取10 m/s10 m/s2 2. .求小球：求小球：（1 1）经过多长时间落到地面？）经过多长时间落到地面？（2 2）自开始下落计时，在第）自开始下落计时，在第1 s1 s内的位移、最后内的位移、最后1 s1 s内的内的位移；位移；（3 3）下落时间为总时间的一半时的位移）下落时间为总时间的一半时的位移. .【解析【解析】（1 1）由）由s= gts= gt2 2, ,得落地时间：得落地时间：t=t=10 s.=10 s.(2)(2)第第1 s1 s内的位移：内的位移：s s1 1= gt= gt1 12 2= = 10101 12 2 m=5 m m=5 m，因为从开始运动起前因为
9、从开始运动起前9 s9 s内的位移为内的位移为s s9 9= gt= gt9 92 2= =10109 92 2 m=405 m, m=405 m,所以最后所以最后1 s1 s内的位移为内的位移为s s1010=s-s=s-s9 9=(500-405) m=95 m.=(500-405) m=95 m.(3)(3)下落一半时间即下落一半时间即t=5 s,t=5 s,其位移为其位移为s s5 5= =gtgt2 2= =10105 52 2 m=125 m. m=125 m.答案：答案：（1 1）10 s10 s(2)5 m(2)5 m95 m95 m(3)125 m(3)125 m6.6.一条
10、铁链一条铁链ABAB长长0.49 m0.49 m，系于，系于A A端使它竖直下垂端使它竖直下垂. .然后让然后让它自由落下，求整条铁链通过悬点下方它自由落下，求整条铁链通过悬点下方2.45 m2.45 m处小孔处小孔O O点点过程所需的时间过程所需的时间. .【解析【解析】如图所示如图所示. .铁链自由下落铁链自由下落2.45 m-0.49 m2.45 m-0.49 m的距离，铁链下端的距离，铁链下端B B到达到达O O点，此时铁链开始通过点，此时铁链开始通过O O点，点，至铁链上端至铁链上端A A到达到达O O点，算做铁链通点，算做铁链通过了过了O O点点. .对本题来说要求的就是铁对本题来
11、说要求的就是铁链链ABAB的两端到达的两端到达O O点的时间差点的时间差. .解法解法1 1：作出铁链：作出铁链ABAB下落过程的示意图，如图所示下落过程的示意图，如图所示, ,因为因为铁链上各点的运动情况相同，因此可拿铁链上各点的运动情况相同，因此可拿ABAB上的任一点为上的任一点为代表进行讨论代表进行讨论. .以以B B端为研究对象，端为研究对象，B B端到达端到达O O点所需的时点所需的时间为间为t t1 1，发生的位移为，发生的位移为h h1 1；A A点到达点到达O O点所需的时间为点所需的时间为t t2 2, ,铁链长度铁链长度L=0.49 m,AL=0.49 m,A端发生的位移为
12、端发生的位移为h h2 2=2.45 m=2.45 m，由图可，由图可知：知：h h1 1=h=h2 2-L=1.96 m-L=1.96 mh h1 1= =gtgt2 21 1 h h2 2= =gtgt2 22 2 由由可求得可求得t=tt=t2 2-t-t1 1=7.4=7.41010-2-2 s. s.解法解法2 2：如图所示，设当铁链的下端到达：如图所示，设当铁链的下端到达O O点和铁链的上点和铁链的上端到达端到达O O点时铁链下降的高度分别为点时铁链下降的高度分别为h h1 1和和h h2 2，它们经过，它们经过O O点点的速度分别为的速度分别为v v1 1和和v v2 2，则，则
13、v v1 1= ;v= ;v2 2= .= .铁链经过铁链经过O O点的时间为点的时间为t t，位移为铁链的长度，位移为铁链的长度L L，则有，则有t=t= 代入数据得：代入数据得：t=7.4t=7.41010-2-2 s. s.答案：答案：7.47.41010-2-2 s s7.7.（1010分）一物体从某一高度做自由落体运动，已知它分）一物体从某一高度做自由落体运动，已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的1/31/3，g g取取10 m/s10 m/s2 2，则它开始下落时距地面的高度为多少？，则它开始下落时距地面的高度为多少？【解析【解析】设物体在
14、空中下落的总时间为设物体在空中下落的总时间为t t，总高度为，总高度为h h则有则有h= gth= gt2 2 第第1 s1 s内下落高度内下落高度h h1 1= gt= gt2 21 1= = 10101 12 2 m=5 m m=5 m 最后最后1 s1 s内下落的高度内下落的高度3h3h1 1= gt= gt2 2- g(t-1)- g(t-1)2 2 解解式得式得t=2 st=2 s，代入，代入式得式得h=20 m.h=20 m.答案：答案：20 m 20 m 8.8.（新题快递）（新题快递）（1010分）如图分）如图2 2所示是所示是某晚报报道香港新建成的一种让人体某晚报报道香港新建
15、成的一种让人体验自由落体的跳楼机，其中列出了一验自由落体的跳楼机，其中列出了一些数据供参考：（些数据供参考：（A A）总高度）总高度60 m60 m；（B B）限载）限载1212人；（人；（C C）最大时速）最大时速4545英英里（里（1 1英里英里1 609 m1 609 m，此速度相当于，此速度相当于20 m/s20 m/s）. .根据以上信息估算：根据以上信息估算：（1 1）跳楼机下落的总时间至少为多少）跳楼机下落的总时间至少为多少. .（2 2）跳楼机先做自由落体运动，紧接着做匀减速运动，）跳楼机先做自由落体运动，紧接着做匀减速运动，则减速过程中的最大加速度是多少则减速过程中的最大加速
16、度是多少. .【解析】【解析】（1 1）跳楼机先做自由落体运动至最大时速后立）跳楼机先做自由落体运动至最大时速后立即做匀减速运动，落地时速度恰好减小为零，此种情况即做匀减速运动，落地时速度恰好减小为零，此种情况对应的时间最短（可由如图所示的对应的时间最短（可由如图所示的v-tv-t图象说明），全程图象说明），全程的平均速度的平均速度 =10 m/s=10 m/s, ,最短时间最短时间t tminmin= s= s=6 s6 s(2)(2)自由下落时间自由下落时间t t1 1= s= =2 s,= s= =2 s,故减速过程的最短时故减速过程的最短时间间t t2 2=t=tminmin-t-t1
17、 1=4 s,=4 s,最大加速度最大加速度a am m= =5 m/s= =5 m/s2 2答案：答案：（1 1）6 s6 s(2)5 m/s(2)5 m/s2 2 9.9.在自来水龙头下放一空罐头盒，调节水龙头，让水一在自来水龙头下放一空罐头盒，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，并调节到使第一滴水碰到盒底的瞬间，滴一滴地流出，并调节到使第一滴水碰到盒底的瞬间，第二滴水正好从水龙头口开始下落，且能依次持续下去第二滴水正好从水龙头口开始下落，且能依次持续下去. .若给实验者的测量仪器是刻度尺和秒表，如何利用上述若给实验者的测量仪器是刻度尺和秒表，如何利用上述仪器测定重力加速度仪器测定重力加速度g
18、 g的大小？需要测定哪些物理量？试的大小？需要测定哪些物理量？试写出计算重力加速度写出计算重力加速度g g的表达式的表达式. .【思路点拨【思路点拨】水滴下落过程可近似看做自由落体运动水滴下落过程可近似看做自由落体运动. .由由自由落体运动规律测出水滴下落的高度自由落体运动规律测出水滴下落的高度h h和所用时间和所用时间t t即即可求重力加速度可求重力加速度g.g.【标准解答【标准解答】根据自由落体运动的规律和所给器材，应根据自由落体运动的规律和所给器材，应测出一滴水下落的高度测出一滴水下落的高度h h和时间和时间t t0 0，由于用秒表测一滴水，由于用秒表测一滴水下落的时间误差较大，可测量下落的时间误差较大，可测量n n滴水下落的时间滴水下落的时间t t，则每，则每滴水自由下落的时间为滴水自由下落的时间为 , ,由由h h gtgt2 2可得重力加速度的可得重力加速度的表达式为表达式为答案：答案：见解析见解析
