探究自由落体运动规律及地球上的重力加速度差异

1[1] 某研究小组利用图2.4-6甲所示装置测定重力加速度。实验器材由带有刻度尺的竖直杆、小球释放器、小球、光电门A和B及光电门计时器与网兜组成。实验时，按图装配好实验器材，小球、两个光电门和网兜在同一竖直线上利用刻度尺读出两个光电门的距离h，打开计时器后释放小球，记录下计时器显示的小球从光电门A到光电门B所用时间t；保持光电门A的位置不变，改变光电门B的位置，重复实验，多次读出两个光电门间的距离；h和小球经过两个光电门所用时间t，在坐标纸上做出图线如图乙所示。

图2.4-6

（1）为了提高实验精度，下列说法正确的是____。

A.两光电门间的距离适当大一些

B.小球的直径越小，实验精度越高

C.应该选用材质密度较大的小球

（2）乙图中，图线与纵轴交点坐标为b，若图线斜率为k，则当地的重力加速度值为___________，小球释放点距光电门A的高度为___________。（用题目给出的已知量表示）

2[2] 下列关于自由落体运动的说法正确的是（　）

A.自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动

B.从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动

C.在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动

D.只在重力作用下的运动必定是自由落体运动

3[2] 两同学站在高度不同的楼层上使小球在不同时刻自由下落，下列四幅图中，其中有一个图可以表示两个做自由落体运动的物体同时落地的v-t图像（t0表示落地时刻），这个图是（　）

4[3] （多选）2020年12月1日晚11时11分，嫦娥五号着陆器携带上升器成功着陆在月球正面预选区域，正式开展月壤采集工作。若此时在月球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1 kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5 s内的位移是7.29 m（未落地），则（　）

A.小球在2 s末的速度是3.24 m/s　B.小球在第5 s内的平均速度是1.458 m/s

C.该星球上的重力加速度为2 m/s2　D.小球在前5 s内的位移是20.25 m(www.xing528.com)

5[3] （多选）某同学将小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了如图2.4-7中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d。根据图中的信息，下列判断正确的是（　）

A.位置1是小球释放的初始位置　B.小球做匀加速直线运动

C.小球下落的加速度为 　D.小球在位置3的速度为

图2.4-7

6[3] 同学之间可以利用刻度尺测量得人的反应时间。如图2.4-8所示，A握住尺的上端，B在尺的下部做握尺的准备（但不与尺接触），当看到A放开手时，B立刻握住尺。若B做握尺准备时，手指位置如图乙所示，而握住尺时的位置如图丙所示，由此测得B同学的反应时间约为（　）

A.0.20 s　B.0.30 s

C.0.10 s　D.0.04 s

图2.4-8

7[4] 把一条铁链自由下垂悬挂在天花板上，放开后让铁链做自由落体运动，已知铁链通过其悬点下3.2 m处的一点历时0.5 s，则铁链的长度l为多少?

8[4] 如图2.4-9所示，一滴雨滴从离地面20 m 高的楼房屋檐自由下落，下落途中用Δt=0.2 s的时间通过一个窗口，窗口的高度为2 m，g取10 m/s2，不计空气阻力，问：

（1）雨滴落地时的速度大小；

（2）雨滴落地前最后1 s内的位移大小；

（3）屋檐离窗的上边框有多高？

图2.4-9