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

⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1．于从苹果上同一高度同落下的苹果和叶，下列法正确的是()A．苹果和叶都可以看成自由落体运B．苹果可以近似地看成自由落体运，叶不能看成自由落体运C．苹果和叶都不能看成自由落体运D．假如地球上没有空气，苹果和叶将同落地解析：选BD.从上落下的苹果所受阻力相重力很小，可看成自由落体运，而从上落下的叶所受阻力相重力大，不能看成自由落体运，选项A、C，B正确．假如地球上没有空气，苹果和叶不受空气阻力，都做自由落体运，下落快慢相同，同落地，D正确．2．关于重力加速度的法中不．正确的是()2A．重力加速度g是量，只有大小没有方向，通常算中g取9.8m/sB．在地面上不同的地方，g的大小不同，但它相差不是很大C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运中落至同一高度的加速度都相同D．在地球上同一地点，离地面高度越大，重力加速度g越小解析：A.重力加速度是矢量，方向直向下，在地球的表面，不同的地方重力加速度g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的都相同，但随着高度的增大，g的逐减小．3．从楼开始下落的物体落地用2.0s，若要物体在1.0s内落地，从哪儿开始下落(取g＝10m/s2)()A．从离地高度楼高一半开始B．从离地高度楼高1/4开始C．从离地高度楼高3/4开始D．从离地高度5m开始解析：选BD.楼到落地H＝1×10×4m＝20m,1s落地h＝1×10×1m＝5m，所以离22地5m开始或从离地高度楼高度1/4开始，B、D．4．物体从某一高度自由下落，第1s内就通了全程的一半，物体要下落多才会落地()A．1sB．1.5sC.2sD．(2－1)s解析：D.初速度零的匀速直运，相同的位移所用之比1∶(2－1)∶(3－2)∶⋯所以，物体下落后半程的(2－1)s，故D正确．图2－5－81 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5．(2012杭·州七校高一联考)2011年7月2日下午1点半，在杭州滨江区的闻涛社区中，一个2岁女童突然从10楼坠落，在楼下的吴菊萍奋不顾身地冲过去接住了孩子，从而挽救了“妞妞”的生命．她的事迹感动了亿万国人．吴菊萍被誉为“最美妈妈”．假设妞妞从离地h1＝31.5m高的阳台由静止掉下，下落过程中空气阻力不计．在妞妞开始掉下时，吴菊萍立刻由静止冲向妞妞下落处的正下方楼下，准备接住妞妞．为确保能稳妥安全接住妞妞，她一方面要尽力节约时间，但又必须保证接住妞妞时没有水平方向的速度．于是吴菊萍先做匀加速运动后立即做匀减速运动，奔跑水平距离s＝9.8m到达楼下，到楼下时吴菊萍的速度刚好减为零，同时她张开双臂，在距地面高度为h2＝1.5m处接住妞妞，竖直向下缓冲到地面时速度恰好为零，缓冲过程可看做匀减速运动．(取g＝10m/s2)求：(1)从开始下落起经过多长时间妞妞被接住？接住时妞妞的速度大小；(2)缓冲过程中妞妞的加速度大小．1解析：(1)妞妞下落过程做自由落体运动，由运动学公式得：2h1－h2＝gt02下落时间为：t0＝2h1－h2＝6s＝2.45sg速度大小为：v0＝gt0＝24.5m/s.(2)设缓冲过程中的加速度大小为a，由运动学公式得：2a＝v0＝200m/s2.2h2答案：见解析一、单项选择题1．关于自由落体运动，下列说法正确的是()A．开始下落时，速度、加速度均为零B．开始下落时，速度为零，加速度为gC．下落过程中，速度、加速度都在增大D．下落过程中，速度增大，加速度减小答案：B2．关于重力加速度的说法，正确的是()A．在比萨斜塔同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速度相同，这个加速度就是当地的重力加速度B．地球上各处的重力加速度g值都相同C．济南的重力加速度为9.8m/s2，说明在济南做下落运动的物体，每经过1s速度增加9.8m/sD．黑龙江和广州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相同解析：选A.在比萨斜塔释放的金属球，受到的空气阻力远远小于球的重力，可以认为金属球做自由落体运动，故球运动的加速度为当地重力加速度，因下落的高度和运动时间相同，所以二者的加速度相同，选项A正确．地球上各处的重力加速度的大小一般不同，方向也不同，故B、D错．在济南下落的物体不一定做自由落体运动，其加速度也不一定等于重力加速度，故C错．3．A、B两物体质量之比是1∶2，体积之比是4∶1，同时从同一高度自由落下，则下落加速度之比和下落时间之比为()A．1∶11∶1B．1∶11∶2C．1∶21∶4D．1∶21∶8解析：选A.自由下落加速度大小为g，则加速度之比为1∶1，由t＝2h知，时间之比为1∶1，A对．g4．从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间：如图2－5－9(1)所示，甲握住尺的上端，乙在尺的下部作握尺的准备(但不与尺接触)，当看到甲放开手时，乙立即握住尺．若乙作握尺准备时，手指位置如图(2)所示，而握住尺时的位置如图(3)所示．由此测得乙同学的反应时间约为()2 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图2－5－9A．2.0sB．0.30sC．0.10sD．0.04s解析：选B.反应时间就是刻度尺自由下落的时间，应用自由落体运动的规律即可求解．根据自由落体运动规律h＝1gt2得反应时间t＝2h，将h＝(60.00－20.00)cm＝0.40m，2gg取9.8m/s2代入得t＝2×0.40s≈0.30s，故B项正确．9.85．两物体分别从不同高度自由下落，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()A．gt2B．3gt2/8C．3gt2/4D．gt2/4t1解析：选D.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h12＝gt1t1t2gt22－2，第二个物体下落时的高度h2＝2，则待求距离h＝h1－h2＝2g22g24.6．物体从离地面45m高处做自由落体运动(g取10m/s2)，则下列选项中不正确的是()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/s12得解析：选D.由h＝gt2t＝2h＝3sg最后一秒内位移：h＝1gt32－1gt22＝25m，22落地速度：v＝gt＝30m/s全程的平均速度：h＝45v＝t3m/s＝15m/s.则A、B、C正确．7．由高处的某一点开始，甲物体先做自由落体运动，乙物体后做自由落体运动，以乙为参考系，甲的运动情况是()A．相对静止B．向下做匀速直线运动C．向下做匀加速直线运动3 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯D．向下做自由落体运动解析：选B.设甲运动了ts，乙则运动了(t－t)s，由速度公式知甲、乙速度差v＝gt－g(t－t)＝gt，不随时间变化，即以乙为参考系甲向下做匀速直线运动，B对．8．雨滴自屋檐由静止滴下，每隔0.2s滴下一滴，第一滴落地时第六滴恰好刚要滴下，则此时第二滴雨滴下落的速度(不计空气阻力，g＝10m/s2)()A．8.00m/sB．7.84m/sC．7.20m/sD．7.00m/s解析：选A.由题意知，雨滴落到地面用时1s，第2滴下落了t＝0.8s，由v＝gt知，v＝8m/s，故A正确．9．(2012·埠三中高一检测蚌)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不能计算出楼房的高度()A．石块下落到地面的总时间B．石块落地前瞬间的速度C．石块下落第一秒内的位移D．石块通过最后一米位移所用的时间12可知，选项A正确；根据2＝2gh可知，选项B正确；根据解析：选C.由公式h＝gtv12112而不能求1，s以后下落的高度，故不能计算出楼的高度；2h＝gt根据h＝gt和h－1＝g(t222－t′)2可知，选项D正确．二、非选择题10．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12①g，则h＝gt212②h－14＝g(t－1)2由题意知h＝32m，4由①②解得t1＝4s，t2＝7s(舍去)，2所以t＝t1＝4s，g＝4m/s.11.图2－5－10(2012·徽师大附中高一期中安)如图2－5－10所示，悬挂的直杆AB长为a，在B端下方距离为h处，有一长为b的无底圆筒CD，若将悬线剪断，求：(1)直杆下端B穿过圆筒的时间是多少？(2)整个直杆AB穿过圆筒的时间是多少？解析：(1)B点下落示意图如图甲所示．12对BC段：h＝2gt0①12对BD段：h＋b＝2g(t1＋t0)②4 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯联立①②得：t1＝2gh＋b－2gh.g(2)整个直杆下落示意图如图乙所示．对BE段：a＋h＋b＝12g(t2＋t0)2③联立①③解得：t2＝2gh＋a＋b－2gh.g答案：见解析12.图2－5－11在离地面7.2m处，手提2.2m长的绳子的上端如图2－5－11所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落(绳子的质量不计，球的大小可忽略，g＝10m/s2)求：(1)两小球落地时间相差多少？(2)B球落地时A球的速度多大？解析：(1)设B球落地所需时间为t1，因为h1＝1gt12，2所以t1＝2h1＝2×7.2－2.2s＝1s，g10设A球落地时间为t21222×7.22h依h2＝2gt得t2＝g＝10s＝1.2s所以两小球落地的时间差为t＝t2－t1＝0.2s(2)当B球落地时，A球的速度与B球的速度相等．即vA＝vB＝gt1＝10×1m/s＝10m/s.答案：(1)0.2s(2)10m/s5