2.5自由落体运动一、选择题2.关于自由落体运动,以下说法正确的是()A.质量大的物体自由下落时的加速度大B.从水平飞行着的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.从水龙头上滴落的水滴,下落过程可近似看做自由落体运动3.科学研究发现,在月球表面:(1)没有空气;(2)重力加速度约为地球表面的1/6;(3)没有磁场.若宇航员登上月球后在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球,忽略地球和其他星球对月球的影响,下列说法正确的是()A.氢气球将加速上升,铅球自由下落B.氢气球和铅球都处于平衡状态C.氢气球和铅球都将下落,但铅球先落地D.氢气球和铅球都将下落,且同时落地4.空降兵某部官兵使用新装备从260m超低空跳伞成功.若跳伞空降兵在离地面224m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降,为了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超过5m/s(g取10m/s2).则()A.空降兵展开伞时离地面高度至少为125m,相当于从2.5m高处自由落下B.空降兵展开伞时离地面高度至少为125m,相当于从1.25m高处自由落下C.空降兵展开伞时离地面高度至少为99m,相当于从1.25m高处自由落下D.空降兵展开伞时离地面高度至少为99m,相当于从2.5m高处自由落下5.一条悬链长5.6m,从悬点处断开,使其自由下落,不计空气阻力.则整条悬链通过悬点正下方12.8m处的一点所需的时间是(g取10m/s2)()A.0.3sB.0.4sC.0.7sD.1.2s6.物体从某一高度自由下落,第1s内就通过了全程的一半,物体还要下落多长时间才会落地()A.1sB.1.5sC.2sD.(2-1)s7.伽利略曾经假设了两种匀变速运动:第一种是速度的变化对时间来说是均匀的,即经过相等的时间,速度的变化相等;第二种是速度的变化对位移来说是均匀的,即经过相等的位移,速度的变化相等.那么,关于自由落体运动速度的变化情况,下列说法正确的是()A.经过相同的时间,速度的变化相等B.经过相同的时间,速度的变化不等C.经过相同的位移,速度的变化相等D.经过相同的位移,速度的变化不等8.如图所示,水龙头开口A处的直径d1=2cm,A离地面B的高度h=80cm,当水龙头打开时,从A处流出的水流速度v1=1m/s,在空中形成一完整的水流束,不计空气阻力.则该水流束在地面B处的截面直径d2约为(g取10m/s2)()A.2cmB.0.98cmC.4cmD.应大于2cm,但无法计算9.如图所示,一个小球从地面竖直上抛.已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为TA,两次经过较高点B的时间间隔为TB,重力加速度为g,则A、B两点间的距离为()A.TA-TBg2B.T2A-T2Bg2C.T2A-T2Bg4D.T2A-T2Bg810.如图所示,在足够高的空间内,小球位于空心管的正上方h处,空心管长为L,小球的球心与管的轴线重合,并在竖直线上,小球直径小于管的内径,不计空气阻力,则下列判断正确的是()A.两者均无初速度同时释放,小球在空中不能穿过管B.两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度v0、管无初速度,则小球一定能穿过管,且穿过管的时间与当地重力加速度无关C.两者同时释放,小球具有竖直向下的初速度v0,管无初速度,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度有关D.两者均无初速度释放,但小球提前了Δt时间释放,则小球一定能穿过管,但穿过管的时间与当地重力加速度有关二、非选择题11.从距离地面80m的高空自由下落一个小球,若取g=10m/s2,小球落地前最后1s内的位移为________m.12.两个物体用长10m的细绳连接在一起,从同一高度以1s的时间差先后自由下落,当绳子拉紧时,第二个物体下落的时间为________s.(g=10m/s2)13.在离地面7.2m处,手提2.2m长的绳子的上端如图所示,在绳子的上下两端各拴一小球,放手后小球自由下落(绳子的质量不计,球的大小可忽略,g=10m/s2)求:(1)两小球落地时间相差多少?(2)B球落地时A球的速度多大?14.屋檐每隔相同时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿,如图所示,不计空气阻力.求此屋檐离地面的高度及滴水的时间间隔.(g取10m/s2)答案1-5:BDDCB6-10:DADBDABD11:35,12:0.513(1)设B球落地所需时间为t1,因为h1=12gt21,所以t1=2h1g=2×7.2-2.210s=1s,设A球落地时间为t2依h2=12gt22得t2=2h2g=2×7.210s=1.2s所以两小球落地的时间差为Δt=t2-t1=0.2s(2)当B球落地时,A球的速度与B球的速度相等.即vA=vB=gt1=10×1m/s=10m/s.14方法一利用基本规律求解设屋檐离地面的高度为x,滴水时间间隔为T,由x=12gt2得:第2滴水的位移x2=12g(3T)2①第3滴水的位移x3=12g(2T)2②又因为x2-x3=1m③所以联立①②③三式,解得T=0.2s屋檐离地面的高度为x=12g(4T)2=12×10×(4×0.2)2m=3.2m方法二用比例法求解由于初速度为零的匀加速直线运动从开始运动起,在连续相等的时间间隔内的位移之比为1∶3∶5∶7∶…∶(2n-1),据此令相邻两水滴之间的间距从上到下依次是x0、3x0、5x0、7x0显然,窗高为5x0,即5x0=1m,得x0=0.2m屋檐离地面的高度为x=x0+3x0+5x0+7x0=16x0=3.2m由x=12gt2知,滴水时间间隔为t=2x0g=2×0.210s=0.2s.方法三用平均速度求解设滴水时间间隔为T,则滴水经过窗子的过程中的平均速度为v-=x′T=1mT由v=gt知,滴水下落2.5T时的速度为v=2.5gT由于v-=v,故有1mT=2.5gT,解得T=0.2sx=12g(4T)2=3.2m