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

第二章匀变速直线运动的研究5自由落体运动6伽利略对自由落体运动的研究A级 抓基础1．(多选)下列说法正确的是(  )A．初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动B．仅在重力作用下的运动叫自由落体运动C．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动D．当空气阻力的作用较小，可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动解析：自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，它的初速度为零．若空气阻力比较小，可以忽略不计时，物体由静止开始自由下落可视为自由落体运动．故正确答案为CD.答案：CD2．从同一高度做自由落体运动的甲、乙两个小铁球，甲的质量是乙的两倍，则(  )A．甲比乙先落地，落地时甲的速度是乙的两倍B．甲比乙先落地，落地时甲、乙的速度相同C．甲、乙同时落地，落地时甲的速度是乙的两倍D．甲、乙同时落地，落地时甲、乙的速度相同解析：根据自由落体运动的公式h＝gt2，t＝，知落地时间与质量无关，所以两个物体同时落地．故D正确，A、B、C均错误．答案：D3．(多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是(  )A．它是v0＝0，加速度竖直向下且a＝g的匀加速直线运动B．在第1s内、第2s内、第3s内的位移大小之比是1∶2∶3C．在前1s内、前2s内、前3s内的位移大小之比是1∶4∶9D．在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1∶2∶3解析：自由落体运动是初速度为零，加速度为g的竖直方向上的匀加速直线运动，A正确；根据h＝gt2，物体前1s、前2s、前3s的位移之比为1∶4∶9，故第1s内、第2 s内、第3s内的位移大小之比是1∶3∶5，故B错误；根据h＝gt2，物体前1s、前2s、前3s的位移之比为1∶4∶9，故C正确；根据v＝gt，在第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1∶2∶3，故D正确．答案：ACD4．如图所示大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程，以下对于此过程的分析，正确的是(  )A．甲、乙、丙、丁图都是实验现象B．其中丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理的外推得出的结论C．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显D．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显解析：因为物体下落得太快，伽利略无法测量物体自由下落的时间，为了使物体运动速度变慢，伽利略转向探究物体在斜面上的运动问题．甲、乙、丙三个图都是实验现象，采用斜面的目的是可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显．而之所以采用了不同倾角的斜面，则是观察其规律性，形成外推的实验基础，而丁图是在此基础上经过合理的外推得到的结论，故D正确．答案：D5．物体自楼顶处自由下落(不计阻力)，落到地面的速度为v.在此过程中，物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为(  )A.      B.C.D.解析：设楼顶到地面的高度为h，物体从楼顶落到楼高一半处的速度为v′则有：2gh＝v2，2g＝v′2，解得：v′＝v，t＝＝，故选：C.答案：C6．物体从某一高度自由下落，第1s内通过了全程的一半， 物体还要下落多长时间才会落地(  )A．1sB．1.5sC.sD．(－1)s解析：根据＝gt2，h＝gt′2，物体落地的时间t′＝t＝s，所以物体还需要下落的时间为：t″＝(－1)s，D正确．答案：DB级 提能力7．(多选)甲、乙两球从同一高度相隔1s先后自由落下，在下落过程中(  )A．两球的距离始终不变B．两球的距离越来越大C．两球的速度差始终不变D．两球的速度差越来越大解析：由h＝gt2得h甲＝gt2，h乙＝g(t－1)2.则Δh＝h甲－h乙＝gt2－g(t－1)2＝gt－g，故两球的距离在下落过程中越来越大，A错，B对；由v＝gt得v甲＝gt，v乙＝g(t－1)，则Δv＝v甲－v乙＝gt－g(t－1)＝g，故两球的速度差始终不变，C对，D错．答案：BC8.小明从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示，由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹．已知每层砖的平均厚度为6.0cm，照相机本次拍照曝光时间为1.5×10－2s，由此估算出位置A距石子下落起始位置的距离大约为(  )A．1.6mB．2.5mC．3.2mD．4.5m解析：由题图可以看出，在曝光的时间内，物体下降了大约有两层砖的厚度，即12cm(0.12m)，曝光时间为1.5×102s，所以AB段的平均速度为：v＝m/s＝8m/s，由平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知AB中间时刻的速度为：v＝8m/s，由v2 ＝2gh可得下降的高度大约为h，则h＝＝m＝3.2m，故C正确，A、B、D错误．故选C.答案：C9．(多选)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则(  )A．小球在2s末的速度是20m/sB．小球在第5s内的平均速度是18m/sC．该星球上的重力加速度为5m/s2D．小球在5s内的位移是50m解析：由位移公式和速度公式即可求出加速度，由速度公式即可求出5s末的速度；由位移公式求出前5s的位移，由平均速度的公式求出平均速度．小球在第5s内的位移是18m，则5s内的平均速度v＝＝m/s＝18m/s，第5s内的平均速度等于4.5s末的速度，所以g＝＝m/s2＝4m/s2，小球在2s末的速度v2＝at2＝4×2m/s＝8m/s，故A、C错误；小球在前5s内的位移x＝gt＝×4×25m＝50m，故B、D正确．答案：BD10．(多选)在一次利用滴水法测重力加速度的实验中：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子而听到声音时，后一滴恰好离开水龙头．从第1次听到水击盘声时开始数“1”并开始计时，数到“n”时听到水击盘声的总时间为T，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h，即可算出重力加速度．则(  )A．每一滴水从水龙头落到盘子的时间为B．每一滴水从水龙头落到盘子的时间为C．重力加速度的计算式为D．重力加速度的计算式为解析：从第1次听到水击盘声开始计数为“1”，当数到“n”时，共经历了n－1个水滴下落的时间，故每一滴水从水龙头落到盘子的时间为t＝，A错误，B正确；由h＝gt2，可得：g＝，C错误，D正确． 答案：BD11．从离地面500m的空中自由落下一个小球，g取10m/s2，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内的位移和最后1s内的位移各为多少；(3)下落时间为总时间的一半时的位移．解：(1)由h＝gt2，得落地时间为：t＝＝s＝10s.(2)在第1s内的位移h1＝gt＝×10×12m＝5m.因为从开始运动起前9s内的位移为：h9＝gt＝×10×92m＝405m.所以最后1s内的位移为：h1′＝h－h9＝500m－405m＝95m.(3)下落一半时间即t′＝5s时，其位移为：h5＝gt′2＝×10×52m＝125m.答案：(1)10s (2)5m 95m (3)125m12.有一条竖直悬挂起来的长为4.2m的细杆AB，在杆的正下方离B端0.8m的地方有一个水平放置的圆环C，若让杆自由下落(g取10m/s2)．求：(1)从杆下落开始，上端A及下端B到达圆环所经历的时间；(2)AB杆通过圆环的过程中所用时间．解析：(1)杆做自由落体运动，杆的B端到达圆环的时间为tB，则hB＝gt，将hB＝0.8m代入，求得tB＝0.4s.杆的A端到达圆环的时间为tA，则 hA＝gt，将hA＝5.0m代入，求得tA＝1.0s.(2)杆通过圆环的过程中所用的时间t＝tA－tB＝0.6s.答案：(1)1.0s 0.4s (2)0.6s