高中物理必修第一册人教版2.4 自由落体运动 同步练习

自由落体运动的规律一、选择题1．关于自由落体运动，下列叙述中正确的是(  )A．某段时间内的平均速度等于这段时间内初速度和末速度之和的一半B．在下落过程中的任一时间段内，都满足s＝gt2C．在任意时刻，速度的变化快慢相同D．在任意相等时间内，速度变化相等【答案】 ACD2．如图所示图象中能够反映自由落体运动规律的是(  )【答案】 BCD3．甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从Hm高处自由落下，乙从2Hm高处同时自由落下，以下几种说法中正确的是(  )A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙大B．下落1s末，它们的速度相等C．各自下落1m它们的速度相等D．下落过程中甲的加速度比乙大【解析】 物体在下落过程中，因是自由下落，只受重力影响，加速度都为g，与质量无关，D选项错误，又由vt＝gt知，A选项错B选项正确，又由公式v2＝2gh可知C选项正确，故答案应选BC.【答案】 BC4．自由落体经过全程前一半位移和后一半位移所用时间的比是(  )A．(＋1)∶2B．(＋1)∶1C.∶2D.∶1【解析】 利用初速度为零的匀变速直线运动的规律，从静止开始经过两段相等的位移所用的时间之比为1∶(－1)＝(＋1)∶1.【答案】 B5．物体从某一高度自由下落，第1s内就通过了全程的一半，物体还要下落多少时间才会落地(  )A．1sB．1.5s C.sD．(－1)s【答案】 D6．如右图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球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，每块砖的厚度为d.根据图中的信息，下列判断错误的是(  )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【答案】 A二、非选择题7．长为5m的铁链竖直悬挂在足够高处，现上端悬点突然脱离，铁链开始做自由落体运动，在铁链下端的正下方距离20m处有一观察者，则他看到铁链经过他所需时间为________s.【答案】 －28．居住在高层住宅底楼的居民，看到窗外有一衣架贴近窗户落下，已知窗户的高度为1.85m，估计衣架经过窗户上、下边沿的时间间隔为0.1s，那么，这个衣架是从________楼掉下来的．(设每层楼高为3m)【答案】 69．一物体自由下落过程中先后经过A、B两点，相隔时间为0.2s，已知A、B相距1.2m，求物体起落点离A的高度．【解析】 (1)分段列方程法：设物体经过A点时速度为vA，下落高度为h1，则h1＝对AB段有：1.2×vA×0.2＋g×0.2解方程组得h1＝1.25m.(2)整段列方程法：设物体从开始下落运动到A点用时ts，则1．2＝g(t＋0.2)2－gt2.解得t＝0.5s 所以要求h1＝gt2＝×10×0.52m＝1.25m.【答案】 1.25m10．雨滴形成于500m的高空，当雨滴下落时，由于空气阻力的作用，下落一段时间后，便趋于做匀速直线运动．(1)用v－t图象定性描述雨滴速度的变化．(2)若无空气阻力，雨滴由500m高空从静止下落，那么落到地面时速度为多大？你可想象一下，此时在地面上会出现什么现象？(g取10m/s2)【解析】 (1)雨滴下落时，其速度增大，加速度减小，最后变为匀速直线运动，其v－t图线如图所示．(2)此时雨滴做自由落体运动，则：v2＝2gh则落地速度v＝＝m/s＝100m/s由此可以看出，雨滴落地速度太大，类似于子弹落地，地面上的物体、植物均被砸坏，人在外面也非常危险，如果这样的话，地球上的生命将会很难维持．【答案】 见解析11．从离地面500m的空中自由落下一个小球，取g＝10m/s，求小球：(1)经过多长时间落到地面？(2)自开始下落计时，在第1s内的位移、最后1s内的位移．(3)下落时间为总时间的一半时的位移．【解析】 (1)由h＝gt2，得落地时间t＝＝＝10s(2)第1s内的位移：h1＝gt＝5m因为从开始运动起前9s内的位移为h9＝gt＝405m所以最后1s内的位移为h10＝h－h9＝500－405＝95m(3)落下一半时间即t＝5s，其位移为 h10＝gt′2＝125m【答案】 (1)10s (2)5m 95m (3)125m12．从停在180m高空的直升机上自由下落一物体，如果想把180m分成三段，使物体经过每段的时间相等，求每段高度，若每段高度相等，则求通过每段所用时间．【解析】 由题意可知将下落高度分成三段，若每段时间相等则用“在连续相同时间内的位移比为奇数比”这个结论可得每段高度比为1∶3∶5，可得各段高度分别为h1＝×180m＝20m；h2＝×180m＝60m；h3＝×180m＝100m；若每段高度相等则用“经历连续相同的位移所需时间比……”这个结论．总时间由公式H＝gt2得t＝s＝36s，则每段时间分别为：t1＝×36s＝20.78s；t2＝×36s＝8.61s；t3＝×36s＝6.61s.【答案】 20m，60m，100m 20.78s，8.61s，6.61s