高中物理人教版必修第一册2.4 自由落体运动 同步练习

第一章运动的描述7.对自由落体运动的研究(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)1．下列说法中正确的是(  )A．从静止开始下落的物体都必做自由落体运动B．从地球表面附近同时做自由落体运动的物体，加速度都是相同的C．自由落体加速度的方向总是竖直向下的D．满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动【答案】 C2．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】 D3．物体做自由落体运动，经过1s通过下落高度的中点，那么该物体开始下落的位置距地面的高度为(  )A．4.9mB．9.8mC．19.6mD．条件不足，无法计算【答案】 B4．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4 【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】 A5．伽利略认为自由落体运动应该是最简单的变速运动，即它的速度是均匀变化的，速度的均匀变化意味着(  )A．速度与时间成正比B．速度与位移成正比C．速度与时间的二次方成正比D．位移与时间的二次方成正比【解析】 伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正比，又从数学上推导出位移与时间的二次方成正比．【答案】 AD6．一同学从5楼的窗口处，两只手一高一低同时释放两个铁球，忽略空气的影响，则两球在落地前的运动情况，下列叙述正确的是(  )A．下落过程中两球间的距离逐渐增大B．下落过程中两球间的距离保持不变C．下落过程中两球间的距离逐渐减小D．两球落地时的速度相等【解析】 同时释放的两个小球做自由落体运动，运动情况完全一样，它们之间的高度在落地前就是释放时的距离．【答案】 B7．从同一高度处，先后释放两个重物，甲释放一段时间后，再释放乙，则以乙为参考系，甲的运动形式为(  )A．自由落体运动B．匀加速直线运动agD．匀速直线运动【解析】 以乙开始运动计时，则甲的速度v1＝g(t＋Δt)，乙的速度为v2＝gt.假设乙不动，则v1－v2＝gΔt为一定值，故选项D对．【答案】 D8．为了得到塔身的高度(超过5层楼高)数据，某人在塔顶使一颗石子做自由落体运动．在已知当地重力加速度的情况下，可以通过下面哪几组物理量的测定，求出塔身的高度(  )A．最初1s内的位移B．石子落地的速度C．最后1s内的下落高度D．下落经历的总时间【解析】 做自由落体运动的任何物体，最初14 s内的位移都相同，根据该位移无法求出楼房的高度，故A错；若知道石子落地时的速度，可由v2＝2gh求出h，故B正确；若知道最后1s内下落的高度，可求出最后1s的平均速度，此平均速度就是落地前0.5s的瞬时速度，由此可求出落地时的速度，进而求出下落高度，故C正确；若知道石子下落的总时间，可由h＝gt2求出h，故D正确．【答案】 BCD9．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】 A10.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：Δx1＝x2－x1＝3.9mm，Δx2＝x3－x2＝3.9mm，Δx3＝x4－x3＝3.9mm，Δx4＝x5－x4＝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Δx＝aT2得，自由落体运动的加速度为：a＝＝m/s2＝9.75m/s2.4 【答案】 9.75m/s211．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？【解析】 设物体下落的时间为t，星球表面的重力加速度为g，则由h＝gt2得h－14＝g(t－1)2由题意知h＝32m，解得t1＝4s，t2＝s(舍去)，所以t＝t1＝4s，g＝4m/s2.【答案】 4s 4m/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x＝gt2得，下落总时间为t＝＝s＝4s.(2)小球第1s内的位移为x1＝gt12＝×10×12m＝5m小球前3s内的位移为x3＝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x4＝x－x3＝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x′＝gt′2＝×10×22m＝20m.【答案】 (1)4s (2)5m 35m (3)20m4