人教版2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 教案

《自由落体运动》培优练习1．以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图像可能正确的是（）A.B.C.D.2．近年来有一种测值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中点向上抛小球又落至原处的时间为，在小球运动过程中经过比点高的点，小球离开点至又回到点所用的时间为，测得、和，可求得等于（）A．B.C.D.3．如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在h2处相遇（不计空气阻力）。则（） A.两球同时落地B.相遇时球b速度大小为v0C.相遇时球a刚好到达最高点D.球a上升的最大高度为h4．如图所示，直杆长L1=0．5m，固定圆筒高为L2=3．7m，直杆位于圆筒正上方H=0．8m处，直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒，试求（取g=10m/s2）（1）由释放到直杆下端刚好进入圆筒时经历的时间（2）直杆上端刚好出圆筒时，直杆的速度大小5．（1）某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度，请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：①；②。 （2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A．B．C．D．E．F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5，若打点的频率为f，则打E点时重物速度的表达式为vE=；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方(v2)与距离(h)的关系图像，如图丙所示，则重力加速度g=ms2。 详细解析1．C【解析】不计空气阻力物体其上抛运动的过程中，加速度恒为重力加速度，用虚线表示为一条斜率为负的直线；另一物体的空气阻力不可忽略，则上升过程中的加速度为，在图像中体现为斜率大于直线的斜率，向下回落的过程中的加速度为，在图像中体现为斜率小于直线的斜率，当速度为零时两个物体的加速度时相等的，结合图像知C正确综上所述本题答案是：C2．A【解析】试题分析：将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动，根据，则从最高点下落到O点所用时间为,故,从最高点下落到P点所用时间为,则,则从P点下落到O点的过程中的平均速度为:，从P点下落到O点的时间为：,根据可得：,解得：，A正确；故选A。考点：竖直上抛运动。3．BC【解析】从题目内容可得，在h2处相遇，此过程小球a和小球b的位移相反，时间相同，它们的加速度也相同，所以两球的运动过程恰好是相反的，把小球a的运动反过来看，应该和小球b的运动过程一样，所以在相遇时，小球a的速度刚好是0，而小球b的速度大小为v0，方向向下。A：相遇时，两球的竖直方向速度不一样，高度一样，不会同时落地。故A项错误。B：相遇时球b速度大小为v0，故B项正确。CD：相遇时，小球a的速度刚好是0，小球a刚好到达最高点，小球a上升的最大高度为h2。故C项正确，D项错误。 点睛：根据题目的介绍得出两小球运动之间的关系是解答本题的关键，这要求熟练掌握自由落体和竖直上抛运动的规律并理解逆向思维法的应用。4．（1）0．4s（2）10m/s【解析】试题分析：（1）设直杆下端到达圆筒上方的时间为t1由得（2）设直杆上端刚好出圆筒下方时，直杆的速度为v由得考点：匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题主要考查了自由落体运动的基本公式的直接应用，注意直杆穿越圆筒所用的时间应为下落的总时间减去直杆下端到达圆筒上方的时间，难度不大．5．（1）打点计时器接了直流电；重物离打点计时器太远（2）g=9.4m/s2【解析】试题分析：（1）打点计时器接了直流电；重物离打点计时器太远。（2）匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度．所以vE=xDFtDF=(h5-h3)f2根据mgh=12mv2-12mv02，得v2=2gh+v02，知图线的斜率表示2g，所以2g=18.8，则g=9.4m/s2考点：验证机械能守恒定律