第二章 5 6
基礎(chǔ)夯實(shí)
一、選擇題(1、2題為單選題，3～5題為多選題)
1．(浙江省杭州五縣七校2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期聯(lián)考)唐代大詩(shī)人李白的“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”描述了廬山瀑布的美景。如果三尺為1m，則水落到地面的速度約為(設(shè)初速度為零，忽略空氣阻力)導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411( B )
A．100m/sB．140m/s
C．200m/sD．300m/s
解析：下落高度h＝1000m，由v2＝2gh得v＝140m/s，B項(xiàng)正確。
2．在大棗紅了的時(shí)候，幾個(gè)小朋友正在大棗樹下用石塊投向棗樹，若某個(gè)小朋友從看到石塊擊中棗樹樹枝到聽(tīng)到大棗的落地聲最少需要0.7s，估算一下這棵棗樹的高度至少是導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411( B )
A．1.5mB．2.5m
C．5mD．7m
解析：紅棗從樹枝上脫落可認(rèn)為做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落時(shí)間t＝0.7s，根據(jù)h＝12gt2，h≈2.5m，所以樹高至少2.5m，選項(xiàng)B正確。
3．(廣東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2017～2018學(xué)年高一上學(xué)期期中)伽利略對(duì)自由落體的研究，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖所示，可大致表示其實(shí)驗(yàn)和思維的過(guò)程，對(duì)這一過(guò)程的分析，下列說(shuō)法正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411( AC )
A．其中的丙圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過(guò)合理的外推得到的結(jié)論
B．其中的丁圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過(guò)合理的外推得到的結(jié)論
C．運(yùn)用甲圖的實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯
D．運(yùn)用丁圖的實(shí)驗(yàn)，可“放大”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯
解析：伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于當(dāng)時(shí)的條件所限，不能直接對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究，而是采取通過(guò)斜面實(shí)驗(yàn)，來(lái)“沖淡”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，然后外推的方法得到的，選項(xiàng)BD錯(cuò)誤，選項(xiàng)AC正確。
4．下圖中可以表示物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的是導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411( BC )
解析：自由落體運(yùn)動(dòng)的速度公式為v＝gt，可知t＝0時(shí)v＝0，且v與t成正比，故A錯(cuò)誤，B正確。自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度恒為g，故C正確。由自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式x＝12gt2可知，x與t2成正比關(guān)系，故D錯(cuò)誤。
5．甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1︰2，甲、乙兩物體所在的位置高度之比為2︰1，它們各自做自由落體運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411( AD )
A．落地時(shí)的速度之比是2︰1
B．落地時(shí)的速度之比是1︰1
C．下落過(guò)程中的加速度之比是1︰2
D．下落過(guò)程所用時(shí)間之比是2︰1
解析：兩物體的自由落體加速度都是g，根據(jù)v2＝2gh和h＝12gt2可知v1︰v2＝2︰1，t1︰t2＝2︰1，故選項(xiàng)A、D正確，B、C錯(cuò)誤。
二、非選擇題
6．頻閃攝影是研究變速運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段，在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)列閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。右圖是小球自由下落時(shí)的頻閃照片的一部分，如果通過(guò)這幅照片測(cè)量自由落體加速度約為10.00m/s2。則頻閃儀每隔__0.05____s閃光一次。小球在圖片中最上方的位置時(shí)具有的速度為__1.85____m/s。(計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411
解析：由Δh＝gT2得T＝Δhg＝0.05s
由h＝v0t＋12gt2，從最上方到最下方位置有
0．57＝v0×0.2＋12×10×0.22得
v0＝1.85m/s
7．在青少年科技發(fā)明大賽中，有一個(gè)同學(xué)根據(jù)老鼠沿直線運(yùn)動(dòng)的習(xí)性發(fā)明了電子捕鼠器，其原理是利用光電管控制鼠籠下落的電源，當(dāng)老鼠頭部遮擋光電管時(shí)鼠籠開始做自由落體運(yùn)動(dòng)。同時(shí)啟動(dòng)數(shù)字毫秒計(jì)記錄老鼠身體通過(guò)光電管的時(shí)間。鼠籠的開口向下，可將老鼠扣在籠中，如圖所示。假設(shè)老鼠垂直光電管發(fā)出的紅光做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其身長(zhǎng)約為l＝20cm，數(shù)字毫秒計(jì)記錄的時(shí)間為Δt＝0.10s，鼠籠的A端與光電管豎直對(duì)齊，鼠籠的下端距離地面高度h＝0.2m，則鼠籠長(zhǎng)度AB至少多長(zhǎng)才能成功將老鼠捕獲？(g取10m/s2，忽略老鼠尾巴長(zhǎng)度)導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411
答案：0.4m
解析：鼠的運(yùn)動(dòng)速度v＝lΔt＝2m/s
鼠籠從切斷電源至落到地面用時(shí)間為t，h＝12gt2
代入數(shù)據(jù)解得：t＝0.2s
則鼠籠的長(zhǎng)度至少為L(zhǎng)＝vt＝0.4m。
能力提升
一、選擇題(1題為單選題，2～4題為多選題)
1.如圖，是木星的一個(gè)衛(wèi)星—木衛(wèi)1上面的珞璣火山噴發(fā)的情景。經(jīng)觀測(cè)火山噴發(fā)出巖塊上升高度可達(dá)250km，每一塊石頭的留空時(shí)間為1000s。已知在距離木衛(wèi)1表面幾百千米的范圍內(nèi)，木衛(wèi)1的重力加速度g木衛(wèi)可視為常數(shù)，而且在木衛(wèi)1上沒(méi)有大氣，則據(jù)此可求出g木衛(wèi)與地球表面重力加速度g(g＝10m/s2)的關(guān)系是導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411( C )
A．g木衛(wèi)＝gB．g木衛(wèi)＝12g
C．g木衛(wèi)＝15gD．g木衛(wèi)＝120g
解析：一塊石頭的留空時(shí)間為1000s，石頭上升或下落時(shí)間為500s，根據(jù)h＝12g木衛(wèi)t2，解得g木衛(wèi)＝2m/s2，C正確。
2．俄羅斯“能源”火箭航天集團(tuán)專家稱，人類能在20年后飛往火星。若一物體從火星表面豎直向上拋出(不計(jì)氣體阻力)時(shí)的x－t圖象如圖所示，則導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411( AC )
A．該火星表面的重力加速度為1.6m/s2
B．該物體上升的時(shí)間為10s
C．該物體被拋出時(shí)的初速度為8m/s
D．該物體落到火星表面時(shí)的速度為16m/s
解析：由圖可知物體上升的最大高度為20m，上升時(shí)間為5s，由h＝12gt2得g＝1.6m/s2，A對(duì)B錯(cuò)。v＝gt＝8m/s，C對(duì)D錯(cuò)。
3．滴水法測(cè)重力加速度的過(guò)程是這樣的：讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤子里，調(diào)整水龍頭，讓前一滴水滴到盤子而聽(tīng)到聲音時(shí)，后一滴恰好離開水龍頭。從第1次聽(tīng)到水擊盤聲時(shí)開始計(jì)時(shí)，測(cè)出n次聽(tīng)到水擊盤聲的總時(shí)間為t，用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差為h，即可算出重力加速度。設(shè)人耳能區(qū)別兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔為0.1s，聲速為340m/s，g取10m/s2，則導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411( BD )
A．水龍頭距人耳的距離至少為34m
B．水龍頭距盤子的距離至少為0.05m
C．重力加速度的計(jì)算式為2n2ht2
D．重力加速度的計(jì)算式為2n－12ht2
解析：從自由落體運(yùn)動(dòng)位移公式出發(fā)進(jìn)行分析。只要相鄰兩滴水滴下的時(shí)間間隔超過(guò)0.1s，人耳就能分辨出兩滴水的擊盤聲，而與水龍頭距人耳的距離無(wú)關(guān)(只要人耳能夠聽(tīng)到聲音)。在0.1s內(nèi)，水滴下落的距離h＝12gt2min＝12×10×0.12m＝0.05m，即水龍頭距盤子的距離至少應(yīng)為0.05m，故A錯(cuò)，B對(duì)；n次響聲對(duì)應(yīng)(n－1)個(gè)水滴下落后用的時(shí)間，所以一個(gè)水滴下落時(shí)間為t1＝tn－1，由h＝12gt21得，g＝2ht21＝2n－12t2h，故C錯(cuò)，D正確。
4．(河南省鄭州一中2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期期中)科技館中的一個(gè)展品如圖所示，在較暗處有一個(gè)不斷均勻滴水的水龍頭，在一種特殊的間歇閃光燈的照射下，若調(diào)節(jié)間歇閃光時(shí)間間隔正好與水滴從A下落到B的時(shí)間相同，可以看到一種奇特的現(xiàn)象，水滴似乎不再下落，而是象固定在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置不動(dòng)，對(duì)出現(xiàn)的這種現(xiàn)象，下列描述正確的是(g＝10m/s2)導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411( BC )
A．水滴在下落過(guò)程中通過(guò)相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間滿足tABtCD
B．間歇發(fā)光的間隔時(shí)間是 210s
C．水滴在相鄰兩點(diǎn)之間的位移滿足xAB ∶xBC ∶xCD＝1 ∶3 ∶5
D．水滴在各點(diǎn)速度之比滿足vB ∶vC ∶vD＝1 ∶4 ∶9
解析：由題目描述的物理情景可知：光源為間歇發(fā)光，發(fā)光間隔可由h＝12gt2求出。
則0.1＝12×10×t2得t＝0.12s，A錯(cuò)B對(duì)，由初速為零的勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可判C對(duì)D錯(cuò)。
二、非選擇題
5．比薩斜塔是世界建筑史上的一大奇跡。如圖所示，已知斜塔第一層離地面的高度h1＝6.8m，為了測(cè)量塔的總高度，在塔頂無(wú)初速度釋放一個(gè)小球，小球經(jīng)過(guò)第一層到達(dá)地面的時(shí)間t1＝0.2s，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411
(1)求小球下球過(guò)程中，通過(guò)第一層的平均速度大小；
(2)求斜塔離地面的總高度h。
答案：(1)34m/s (2)61.25m
解析：(1)v＝h1t1＝34m/s
(2)設(shè)小球到達(dá)第一層時(shí)的速度為v1，則有
h1＝v1t1＋12gt21，得v1＝h1－12gt21t1
代入數(shù)據(jù)得v1＝33m/s
塔頂離第一層的高度h2＝v212g＝54.45m
所以塔的總高度h＝h1＋h2＝61.25m
6.(福建師大附中2016～2017學(xué)年高一上學(xué)期期中)風(fēng)洞是能人工產(chǎn)生和控制氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動(dòng)，并可量度氣流對(duì)物體的作用以及觀察物理現(xiàn)象的一種管道狀實(shí)驗(yàn)設(shè)備。某學(xué)習(xí)小組開展風(fēng)洞研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，如圖所示，在長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1.44m的豎直玻璃管中加豎直向上的風(fēng)力，甲球從上管口正上方以速度v0＝4m/s進(jìn)入玻璃管，經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝0.4s從下管口落出。當(dāng)甲球進(jìn)入玻璃管的同時(shí)，在玻璃管旁、距離上管口h＝0.5m處，乙球開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2。求：導(dǎo)學(xué)號(hào) 1321411
(1)甲球在玻璃管中運(yùn)動(dòng)的加速度；
(2)在甲球離開下管口前，若能追上乙球，求追上時(shí)乙球運(yùn)動(dòng)的位移，若不能追上，求兩球間的最小距離。
答案：(1)－2m/s2 (2)能追上 0.14m
解析：(1)根據(jù)位移時(shí)間公式可得L＝v0t＋12at2，代入數(shù)據(jù)解得：a＝－2m/s2；
(2)設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t′，甲球追上乙球，則：甲通過(guò)的位移為s甲＝v0t′＋12at′2，乙通過(guò)的位移為s乙＝12gt′2，s甲＝s乙＋h，代入數(shù)據(jù)解得：t′＝16s或0.5s(舍)，則甲能追上乙，追上時(shí)乙球運(yùn)動(dòng)的位移為：s乙＝0.14m。
【2018年人教版高一物理必修一第2章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究試題 5、6 含解析】相關(guān)文章：
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