人教版2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 同步练习

第3节匀变速直线运动实例——自由落体运动达标训练1．关于自由落体运动，以下说法正确的是(  )A．质量大的物体自由落体时的加速度大B．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C．雨滴下落的过程是自由落体运动D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看做自由落体运动【解析】 所有物体在同一地点的重力加速度相等，与物体质量大小无关，故A错；从水平飞行着的飞机上释放的物体，由于惯性具有水平初速度，不是自由落体运动，故B错；雨滴下落过程中所受空气阻力与速度大小有关，速度增大时阻力增大，雨滴速度增大到一定值时，阻力与重力相比不可忽略，不能认为此过程是自由落体运动，故C错；从水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相比可忽略不计，可认为只受重力作用，故D对．【答案】 D2．关于重力加速度的说法不正确的是(  )A．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8m/s2B．在地球上不同的地方，g值的大小不同，但它们相差不是很大C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D．在地球上的同一地方，离地面高度越大重力加速度g越小【解析】 首先重力加速度是矢量，方向竖直向下，与重力的方向相同，在地球的表面，不同的地方，g值的大小略有不同，但都在9.8m/s2左右，在地球表面同一地点，g的值都相同，但随着高度的增大，g的值逐渐变小．【答案】 A3．以下对物体做自由落体运动的说法中正确的是(  )A．物体开始下落时，速度为零，加速度也为零B．物体下落过程中速度增加，加速度保持不变C．物体下落过程中，速度和加速度同时增大D．物体下落过程中，速度的变化率是个恒量【解析】 自由落体实质是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动．即加速度恒定，5 速度均匀增加，故A选项不正确，B选项正确，C选项不对．据a＝可知，速度变化率为加速度的大小，故自由落体中速度变化率为＝g，故为恒量，D对．【答案】 BD4．自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为(  )A．1mB．5mC．10mD．不能确定【答案】 C5．做自由落体运动的物体(  )A．在任意时刻加速度相等B．在任意时刻速度变化的快慢相等C．在任意相等的时间内速度的变化相等D．在任意相等的时间内位移的变化相等【解析】 对于自由落体运动，加速度a＝g是恒量，所以任意时刻加速度相等，速度变化快慢相等，任意相等时间内速度的变化相等，而在任意相等的时间内位移变化不相等，连续相等时间内位移之差相等，故选A、B、C.【答案】 ABC6．甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处同时自由落下，以下几种说法中正确的是(物体均未落地)(  )A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的大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的大【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B、C.【答案】 BC7．两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距(  )5 A．gt2B．3gt2/8C．3gt2/4D．gt2/4【解析】 当第二个物体开始下落时，第一个物体已下落时间，此时离地高度h1＝gt2－g2；第二个物体下落时的高度h2＝g2，则待求距离Δh＝h1－h2＝gt2－2×g2＝.【答案】 D8．把做自由落体运动的物体下落的高度分成相等的三段，则经过这三段的时间之比是(  )A．1∶(－1)∶(－)B．1∶∶C．1∶2∶3D．1∶3∶5【解析】 设每段高度为x，据h＝gt2，解得t1＝，t2＝，t3＝则tⅠ＝t1＝，tⅡ＝t2－t1＝(－1)tⅢ＝t3－t2＝(－)得tⅠ∶tⅡ∶tⅢ＝1∶(－1)∶(－)，故A对．【答案】 A9．一观察者发现，每隔一定时间有一个水滴自8m高处的屋檐落下，而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地的高度是(g＝10m/s2)(  )A．2mB．2.5mC．2.9mD．3.5m【解析】 由匀变速运动规律推论知相邻水滴位移比为1∶3∶5∶7，所以第二滴到地面(第一滴)的距离应为总高度的＝，所以离地距离为×8m＝3.5m，故5 D对．【答案】 D10．小球从离地125米的高处自由下落，则小球在下落开始后的连续三个2s时间内的位移大小之比是(g取10m/s2)(  )A．1∶3∶5B．4∶12∶20C．4∶12∶9D．2∶2∶1【解析】 由h＝gt2 t＝＝5s，所以h1∶h2∶h3∶h4∶h5＝1∶3∶5∶7∶9，小球在下落开始后的连续三个2s内的位移大小之比(h1＋h2)∶(h3＋h4)∶h5＝4∶12∶9.【答案】 C11.右图所示为探究自由落体运动规律时打出的一条纸带的一部分，试根据纸带分析重锤的运动情况并求出自由落体运动的加速度．【解析】 由于相邻两点间的位移差分别为：Δh1=h2-h1=3.9mm，Δh2=h3-h2=3.9mm，Δh3=h4-h3=3.9mm，Δh4=h5-h4=3.9mm，则相邻两点间的位移差恒定，所以重锤做匀加速直线运动，且释放时的初速度为0.由Δh=aT2得，自由落体运动的加速度为：a==m/s2=9.75m/s2.【答案】 9.75m/s212．从离地面80m的空中自由落下一个小球，取g＝10m/s2，求：(1)经过多长时间落到地面；(2)自开始下落时计时，在第1s内和最后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，下落总时间为t＝＝s＝4s.5 (2)小球第1s内的位移为h1＝gt12＝×10×12m＝5m小球前3s内的位移为h3＝gt32＝×10×32m＝45m小球从第3s末到第4s末的位移，即最后1s内的位移为h4＝h－h3＝80m－45m＝35m.(3)小球下落时间的一半为t′＝＝2s这段时间内的位移为h′＝gt′2＝×10×22m＝20m.【答案】 (1)4s (2)35m (3)20m5