自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.某同学摇动苹果树,同一高度上的一个苹果和一片树叶同时从静止直接落向地面,苹果先着地,下列说法中正确的是()A.苹果和树叶做的都是自由落体运动B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动C.苹果的运动可看成自由落体运动,树叶的运动不能看成自由落体运动D.假如地球上没有空气,则苹果和树叶不会同时落地【解析】选C。苹果所受阻力和其重力相比可忽略不计,可看成自由落体运动,而树叶所受阻力和其重力相比不能忽略,树叶不能看成自由落体运动,故A、B错误,C正确;假若地球上没有空气,苹果和树叶都只受重力作用,加速度都是g,都做自由落体运动,苹果和树叶会同时落地,故D错误。【总结提升】自由落体运动的判断方法(1)根据条件来判断:物体做自由落体运动的条件是物体的初速度为零且物体只受重力作用(或物体除受重力外也受其他力,但其他力远小于物体的重力,可以忽略),两者缺一不可。(2)根据题目中一些暗示语言来判断:有些题目直接给出诸如“物体由静止开始自由下落”“忽略空气阻力”或“空气阻力远小于重力”等提示语时,可将物体的下落看成自由落体运动。2.(2019·临沂高一检测)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。一小石块从距地面80m的高处掉落到地面上,撞击地面的速度大小约为()A.10m/sB.20m/sC.30m/sD.40m/s【解析】选D。石块下落过程可看作自由落体运动,由v2=2gh得v==m/s=40m/s,撞击地面的速度大小约为40m/s,D正确。3.(2019·泉州高一检测)一物体从h高处做自由落体运动,经时间t到达地面,落地速度为v,那么当物体下落时间为时,物体的速度和距离地面的高度分别是()A.,B.,C.,D.,【解析】选C。根据v=gt,可知在和t末的速度比为1∶3,所以在末的速度为;根据公式h=gt2,可知在和t内的位移比为1∶9,所以内的位移为,离地面的高度为,故C正确,A、B、D错误。4.(多选)(2019·银川高一检测)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、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(g=10m/s2)()A.水滴在下落过程中通过相邻两点间的时间满足tAB<tBC<tCDB.间歇发光的间隔时间是sC.水滴在相邻两点间的位移之比为xAB:xBC:xCD=1∶3∶5D.水滴在各点速度之比为vB∶vC∶vD=1∶4∶9【解析】选B、C。光源间歇发光,发光间隔可由h=gt2求出,得t=0.1s,A错误,B正确;由初速度为零的匀变速运动规律可判断,故C正确,D错误。5.(多选)(2019·汉中高一检测)图中可以表示物体做自由落体运动的是()【解析】选B、C。自由落体运动的速度公式为v=gt,可知t=0时v=0,且v与t成正比,故A错误,B正确。自由落体运动的加速度恒为g,故C正确。由自由落体运动的位移公式x=gt2可知,x与t2成正比关系,故D错误。6.(2019·合肥高一检测)伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论是()A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关【解析】选B。伽利略在著名的斜面实验中得出倾角一定时,的比值保持不变,推出小球在斜面上的速度与时间成正比,故A错误,B正确;倾角不同,的比值不同,即斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角有关,且倾角越大,速度越大,所用时间越短,故C、D错误。【补偿训练】1.一石块从高度为H处自由下落,当速度达到落地速度的一半时,它的下落距离等于()A.B.C.D.【解析】选B。设当速度达到落地速度的一半时,石块的下落距离等于h,由自由落体运动速度与位移关系式v2=2gx,可得v2=2gH,()2=2gh,将以上两式相除,解得h=。故正确答案为B。2.如图所示,只要测量了小明释放直尺到小张捏住直尺这段时间内直尺下落的高度h,就能确定小张的反应时间t,其所依据的关系式是()A.t=B.t=C.t=D.t=【解析】选C。根据题意分析,直尺下落可看成自由落体