高中物理必修第一册人教版2.4 自由落体运动 同步练习

2019-2020年高中物理2.5-2.6自由落体运动伽利略对自由落体运动的研究课时精练（含解析）新人教版必修1知识点基础中档稍难自由落体的应用1、3、4、56、7、8、1012伽利略对自由落体研究2g的测量11综合提升9C．6.0mD．10.8m答案 C解析 利用重要推论x1∶x3＝1∶5，得x3＝5x1＝1.2×5m＝6.0m，故C正确。5．(多选)为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由下落至地面(不计空气阻力，重力加速度为已知)，测出下列哪个物理量就可以计算出楼房的高度(  )A．石块下落到地面的总时间B．石块落地前瞬间的速度C．石块落地前最后一秒内的位移D．石块通过最后一米位移所用的时间答案 ABCD解析 由公式h＝gt2可知，选项A正确；根据v2＝2gh可知，选项B正确；根据h＝gt2和h－h′＝g(t－1)2可知，选项C正确；根据h＝gt2和h－1＝g(t－t′)2可知，选项D正确。6．(多选)物体从离地面45m高处做自由落体运动(g取10m/s2)，则下列选项中正确的是(  )A．物体运动3s后落地B．物体落地时的速度大小为30m/sC．物体在落地前最后1s内的位移为25mD．物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s答案 ABC解析 由x＝gt2得t＝＝3s 最后一秒内位移：Δx＝gt－gt＝25m，落地速度：v＝gt＝30m/s全程的平均速度：＝＝m/s＝15m/s。则A、B、C正确。7．物体从某一高度自由下落，第1s内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地(  )A．1sB．1.5sC.sD．(－1)s答案 D解析 初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(－1)∶(－)∶…所以，物体下落后半程的时间为(－1)s，选D。8．(多选)从空中某处先后经过Δt时间释放甲、乙两个物体，两个物体都做自由落体运动，关于它们之间的关系，下列说法正确的有(  )A．以乙为参考系，甲做加速运动B．甲、乙两物体的速度之差恒定不变C．甲、乙两物体的速度之差越来越大D．甲相对乙做匀速运动，甲、乙之间的距离越来越大答案 BD解析 设某时刻乙运动了t时间，则甲运动了(Δt＋t)时间，此时v甲＝g(Δt＋t)，v乙＝gt，甲相对于乙的速度为Δv＝v甲－v乙＝gΔt，恒定不变，甲、乙之间的距离为s＝g(Δt＋t)2－gt2，化简得s＝g(Δt)2＋gΔt·t，所以甲、乙之间的距离随时间均匀增大，故选项B、D正确。9．(多选)甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是(  )A．落地时甲的速度是乙的1/倍B．落地的时间甲是乙的2倍C．下落1s时甲的速度与乙的速度相同D．甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等答案 AC解析 甲、乙的落地速度之比为：＝＝＝＝ ，选项A正确．甲、乙的落地时间之比为：＝＝＝＝，选项B错误。甲、乙下落的初速度相同，重力加速度相同，下落1s时的瞬时速度相同，选项C正确。甲在最后1s内的平均速度小于乙在最后1s内的平均速度，故最后1s内甲下落的高度小于乙下落的高度，选项D错误。10．某同学利用如图甲所示的实验装置探究重力加速度的大小。(1)该同学开始实验时的情形如图甲所示，接通电源后释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：①___________________________________________________；②__________________________________________________。(2)该同学修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得A点到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点时重物的速度表达式为vE＝________。(3)该同学分别计算出各计数点的速度值，并画出了速度的二次方(v2)与对应重物下落的距离(h)的关系图象，如图，则重力加速度的大小g＝________m/s2。答案 (1)①打点计时器接在了直流电源上 ②重物距打点计时器太远 (2)  (3)9.4解析 (1)①打点计时器应接交流电源②重物释放时应紧靠打点计时器(2)利用匀变速直线运动推论vE＝＝(3)由v2＝2gh可知v2－h图象中斜率k＝2g，图中斜率k＝18.8，所以g＝9.4m/s2。11．设宇航员在某行星上从高32m处自由释放一重物，测得在下落最后1s内所通过的距离为14m，则重物下落的时间是多少？该星球表面的重力加速度为多大？答案 4s 4m/s2解析 设物体下落的时间为t，星球表面的重力加速度为g，则h＝gt2①h－14＝g(t－1)2②由题意知h＝32m，由①②解得t1＝4s，t2＝s(舍去)，g＝4m/s2，所以t＝t1＝4s，g＝4m/s2。12．屋檐上每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面上，而第3滴与第2滴分别位于高为1m的窗口的上、下边，如图所示，求：(1)此屋檐离地面多高？(2)滴水的时间间隔是多少？(假设空气阻力不计，g取10m/s2)答案 (1)3.2m (2)0.2s解析  由题图可知，如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体运动，并将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段，设时间间隔为T，则这一滴水在初始时刻、Ts末、2Ts末、3Ts末、4Ts末所处的位置，分别对应第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置。设屋檐离地面的高度为h，滴水的时间间隔为T，由x＝gt2得第2滴水的位移x2＝g(3T)2第3滴水的位移x3＝g(2T)2且x2－x3＝1m联立以上各式可解得T＝0.2s故屋檐离地面的高度为h＝g(4T)2＝3.2m。