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

2-5自由落体运动2-6伽利略对自由落体运动的研究A组：合格性水平训练1．[伽利略的研究方法]17世纪意大利科学家伽利略在研究落体运动的规律时，做了著名的斜面实验，其中应用到的物理思想方法属于(  )A．等效替代法B．实验归纳法C．理想实验法D．控制变量法答案 C解析 斜面实验应用到的物理思想方法属于理想实验，故选C。2．[重力加速度](多选)关于重力加速度的说法中，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越小答案 BCD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。在地球表面，不同的地方，g的大小略有不同，但都在9.8m/s2左右，所以A错误，B正确。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，所以C、D正确。3．[比例关系]一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在这第一段时间内的位移是1.2m，那么它在第三段时间内的位移是(  )A．1.2mB．3.6mC．6.0mD．10.8m答案 C解析 做初速度为零的匀加速直线运动的物体，从静止开始在相等时间内位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)，由此知C正确。4．[公式应用](多选)两位同学分别在塔的不同高度，用两个轻重不同的球做自由落体运动实验，已知甲球重力是乙球重力的2倍，释放甲球处的高度是释放乙球处高度的2倍，不计空气阻力，则(  )A．甲、乙两球下落的加速度相等B．甲球下落的加速度是乙球的2倍C．甲、乙两球落地时的速度相等D．甲、乙两球各落下1s时的速度相等答案 AD解析 重量不同的物体在同一地点不同高度处自由下落的加速度相同，A正确，B错误；由v2＝2gh可知C错误；由v＝gt可知D正确。5．[比例关系]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．1.5s C.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。6．[比例关系]从静止开始做匀加速直线运动的物体，在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为(  )A．1∶3∶5B．1∶4∶9C．1∶2∶3D．1∶∶答案 A解析 由于第1s内、第2s内、第3s内的位移之比x1∶x2∶x3＝1∶3∶5，而平均速度＝，三段时间都是1s，故三段时间内的平均速度之比为1∶3∶5，故A正确。7．[公式应用]一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2kg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．物体在2s末的速度是20m/sB．物体在第5s内的平均速度是3.6m/sC．物体在前2s内的位移是20mD．物体在5s内的位移是50m答案 D解析 设星球表面的重力加速度为g，由自由下落在第5s内的位移是18m，可得g×(5s)2－g×(4s)2＝18m，解得g＝4m/s2。物体在2s末的速度是v＝gt＝8m/s，A错误；物体在第5s内的平均速度是18m/s，B错误；物体在前2s内的位移是g×(2s)2＝8m，C错误；物体在5s内的位移是g×(5s)2＝50m，D正确。8．[竖直上抛](多选)某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的(  )A．路程为65mB．位移大小为25m，方向向上C．速度改变量的大小为10m/sD．平均速度大小为13m/s，方向向上答案 AB解析 初速度为30m/s，只需t1＝＝s＝3s即可上升到最高点，位移为h1＝＝45m，再自由下落2s，下降高度为h2＝gt＝0.5×10×22m＝20m，故路程为45m＋20m＝65m，A正确；此时离抛出点高45m－20m＝25m，故位移大小为25m，方向竖直向上，B正确；此时速度为v＝gt2＝10×2m/s＝20m/s，方向向下，速度改变量大小为50m /s，C错误；平均速度为＝m/s＝5m/s，D错误。9.[竖直上抛](多选)在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20m，不计空气阻力，设塔足够高，则物体位移大小为10m时，物体通过的路程可能为(  )A．10mB．20mC．40mD．50m答案 AD解析 物体在塔顶上的A点抛出，位移大小为10m的位置有两处，如图所示，一处在A点之上，另一处在A点之下，在A点之上时，通过位移为10m处又有上升和下降两种过程，上升通过时，物体的路程等于位移x1的大小，即x1＝10m；下落通过时，路程为2xm－x1＝2×20m－10m＝30m，在A点之下时，通过的路程为2xm＋x2＝2×20m＋10m＝50m。故A、D正确。10.[自由落体运动应用]用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方，乙同学在直尺下端刻度为a的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰到直尺，当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即捏住直尺，乙同学发现捏住直尺的位置刻度为b。已知重力加速度为g，a、b的单位为国际单位制基本单位，则乙同学的反应时间t约等于(  ) A.B.C.D.答案 D解析 由题意知在反应时间内直尺自由落下的位移为a－b，设乙同学的反应时间为t，忽略空气阻力，根据自由落体运动位移公式h＝gt2＝a－b，得：t＝，则D正确，其他选项错误。B组：等级性水平训练11.[综合](多选)科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是(g＝10m/s2)(  )A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tAB