伽利略对自由落体运动的研究
A级 抓基础
1.下面关于自由落体运动的说法中正确的是( )
A.初速度为零的运动就是自由落体运动
B.加速度为g的运动就是自由落体运动
C.速度与时间成正比的运动就是自由落体运动
D.自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动,是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动
解析:初速度为零的运动不一定是自由落体运动,如水平面上物体从静止开始的匀加速直线运动,故A项错误;加速度为g的运动不一定是自由落体运动,如平抛运动,故B项错误;根据v=at,所有初速度为零的匀加速直线运动速度与时间均成正比,不一定是自由落体运动,故C项错误;自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动,是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,故D项正确.
答案:D
2.从同一高度做自由落体运动的甲、乙两个小铁球,甲的质量是乙的两倍,则( )
A.甲比乙先落地,落地时甲的速度是乙的两倍
B.甲比乙先落地,落地时甲、乙的速度相同
C.甲、乙同时落地,落地时甲的速度是乙的两倍
D.甲、乙同时落地,落地时甲、乙的速度相同
答案:D
3.(多选)关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.它是v0=0,加速度竖直向下且a=g的匀加速直线运动
B.在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移大小之比是1∶2∶3
C.在前1 s内、前2 s内、前3 s内的位移大小之比是1∶4∶9
D.在第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度大小之比是1∶2∶3
解析:自由落体运动是初速度为零,加速度为g的竖直方向下的匀加速直线运动,A正确;根据h=gt2,物体前1 s、前2 s、前3 s的位移之比为1∶4∶9,故第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移大小之比是1∶3∶5,故B错误;根据h=gt2,物体前1 s、前2 s、前3 s的位移之比为1∶4∶9,故C正确;根据v=gt,在第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度大小之比是1∶2∶3,故D正确.
答案:ACD
4.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: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,A正确,B错误;若斜面光滑,C选项从理论上讲是正确的,但伽利略并没有能够用实验证明这一点,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,D错误.
答案:A
5.(多选)物体从离地面45 m高处做自由落体运动(g取10 m/s2),则下列选项中正确的是( )
A.物体运动3 s后落地
B.物体落地时的速度大小为30 m/s
C.物体在落地前最后1 s内的位移为25 m
D.物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s
解析:由h=gt2得t==3 s,
最后1 s内位移Δh=gt-gt=25 m,
落地速度v=gt=30 m/s,
全程的平均速度v== m/s=15 m/s.
答案:ABC