自由落体运动
1.关于物体的运动是否为自由落体运动,以下说法正确的是( )
A.只有质量大的物体从静止开始下落的运动才可以看成自由落体运动
B.只有质量很小的物体在空中下落的运动才可看成自由落体运动
C.在忽略空气阻力的情况下,任何物体在空中下落时的运动都可以看成自由落体运动
D.熟透的苹果从树枝上自由下落的运动可被视为自由落体运动
解析:选D 自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,与物体的质量大小无关,A、B错误;忽略空气阻力,若物体下落的初速度不为零,则物体下落的运动不是自由落体运动,C错误;熟透的苹果从树枝上自由下落的运动过程中,空气阻力较小可以忽略,故该运动可被视为自由落体运动,D正确。
2.伽利略曾说过:“科学是在不断改变思维角度的探索中前进的。”他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,得到的正确结论有( )
A.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比
B.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
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A 伽利略通过实验测定出小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动,位移与时间的二次方成正比,并证明了速度随时间均匀变化,故A正确,B错误;若斜面光滑,长度一定时,倾斜角越大,斜面顶端高度越大,小球在斜面顶端的重力势能越大,滚到底端的动能越大,速度越大,故C错误;斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间随倾角的增大而减小,故D错误。
3.唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景。如果三尺为1 m,则水落到地面的速度约为(设初速度为零,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2)( )
A.100 m/s B.140 m/s
C.200 m/s D.300 m/s
解析:选B 下落高度h=1 000 m,由v2=2gh,解得v≈141 m/s,B项正确。
4.中国计划在2030年前后登月,向全国中学生征集太空小实验,某同学设计让宇航员登上月球后,在登月舱外由某一高度同时释放一个氢气球和铅球。若铅球与氢气球大小相同,则按我们所学的知识,理应观察到的现象是( )
A.氢气球将加速上升,铅球加速下落
B.氢气球和铅球都下落,铅球先落到月球表面
C.氢气球和铅球都下落,氢气球先落到月球表面
D.氢气球和铅球都下落,且同时落到月球表面
解析:选D 月球上没有空气,故登月舱外为真空,氢气球和铅球都做自由落体运动,在月球上的重力加速度相同,且两者下落的高度相同,故下落时间相同,故A、B、C错误,D正确。
5.“探究自由落体运动的规律”实验过程中拍摄的频闪照片如图所示(照片中的数字是小球落下的距离,单位为cm),为了根据照片测量当地的重力加速度,一定要记录的是( )
A.小球的直径
B.小球的质量
C.频闪光源的频率
D.小球初速度为零的位置
解析:选C 根据Δx=gT2得,重力加速度g=,可知为了测量当地的重力加速度,需要记录频闪光源的频率,故C正确,A、B、D错误。
6.某同学为估测一教学楼的总高度,在楼顶将一直径为2 cm的钢