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

学业分层测评（六）（建议用时：45分钟）［学业达标］1.下列说法中正确的是（）A.物体竖直向下的运动就叫做自由落体运动B.人打开降落伞从空中由静止下落的运动是自由落体运动C・一羽毛在没有空气的环境中从静止下落的运动是自由落体运动D.用力向下扔一石子，石子的运动是自由落体运动【解析】自由落体运动体现的不仅仅是竖直方向的运动，物体还必须只受重力，且初速度为零的、竖直向下的运动，A错；人的初速度为零，但降落伞打开后，所受阻力很大，不能忽略，B错；羽毛轻，但羽毛在没空气的环境中不受阻力，只受重力，C正确；用力扔石子，虽然石子所受的阻力相对于重力很小，可忽略，但它有初速度，所以也不是自由落体运动，D错.故选C.【答案】C2.（多选）小红同学在探究自由落体运动规律时，从生活情景中选岀下列四种运动情况进行探究，你认为哪一个选项中的物体所做的运动符合自由落体运动规律（）【导学号：79750042］ 在月球上的同一高度同时释放的羽毛和铁锤（月球上为真空）跳水运动员入水过程C跳伞运动员从高空下落B从山涧落下的瀑布D【解析】月球上为真空，羽毛和铁锤下落过程中只受重力作用，％=0,故它们的运动符合自由落体运动，A对；B、C两项中运动员在运动过程中所受空气阻力和水的阻力都不能忽略，故其运动不符合自由落体运动规律，B、C错;D项中瀑布从山涧下落时空气阻力可以忽略，％近似认为为零，故可看做自由落体运动，D对.【答案】AD3•请你回顾伽利略探究物体自由下落规律的过程，判定下列哪个过程是伽利略的探究过程（）A.猜想一问题一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论B.问题一猜想一实验验证一数学推理一合理外推一得出结论C.问题一猜想一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论D.猜想一问题一实验验证一数学推理一合理外推一得出结论【解析】伽利略探究物体下落规律的过程是：质疑——大、小石块捆在一起下落得出矛盾的结论；猜想——落体运动是最简单的运动，速度与时间成正比;数学推理——如果则有兀*“；实验验证——设计出斜面实验并进行探究,得出光滑斜面上滑下的物体的运动规律x*/2;合理外推——^1务光滑斜面上滑下 的物体的运动规律兀OC”推广到落体运动.从探究的过程看，C正确.【答案】C4.下面能正确表示做自由落体运动的物体下落的速度e随时间t变化的图象的是（）CD【解析】自由落体运动的速度随时间的变化规律满足公式V=gtf其中加速度g是常数，则速度。与时间/成正比，其速度■时间图象应该是一条过原点的倾斜直线，选项B正确，其他选项均错.【答案】B5.唐代诗人李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景，如果三尺为1m,则水落地时的速度约为（设初速度为0）（）【导学号:79750043]A.100m/sB.10O\/2m/sC・200m/sD・200\/2m/s【解析】水下落高度h=\000m,g取10m/s2,由v^=2gh得v{=y）2gh=\）2X10X1000m/s=100^2m/s,B项正确.【答案】B6.一物体从离地H高处自由下落，经过吋间r落地，则当它下落制寸，离地的高度为（A.扣)B.扣C^H 【解析】根据自由落体运动的位移规律可得：H=^gt2,它下落扌的位移为 /?=^g^J2,此时，物体离地的高度Ho=H—h=^Hf选项C正确.【答案】C7.(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20m/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屮的平均速度为20m/s【解析】根据位移公式,得f=寸書=3s,故A正确；根据速度与位移的关系公式v2—2gh,得u=y]2gh=30m/s,故B错误；最后Is下落的位移等于前3s的位移减去前2s的位移，前2s的位移/?2=|^2=20m,所以最后Is的位移A/z=/2-/22=(45-20)m=25m,故C正确；根据平均速度的公式得dh=7=15m/s,D错误.【答案】AC8.一个物体从20米高处由静止开始做自由落体运动，已知g=10m/s2,求:(1)物体的下落时间；(3)物体下落高度的一半时的速度大小.【解析】⑴由$=矛"得=(2)v=gt=10X2m/s=20m/s.(2)物体着地时的速度大小；2X20Io-s=2s-(3)z/2=2母得=V^=a/20X10m/s=Kh/2m/s.【答案】(1)2s(2)20m/s(3)1咔m/s[能力提升]9.从一高塔上释放一个小铁球，经过Is再从同一位置释放另一个小铁球,不计空气阻力，则在两球落地之前()【导学号：79750044]A.两球之间的距离保持不变，速度之差保持不变B・两球之间的距离不断增大，速度之差保持不变 C・两球Z间的距离不断增大，速度Z差也越來越大D・两球之间的距离不断减小，速度之差也越来越小【解析】设先释放的小铁球运动时间为f,则后释放的小铁球的运动时间为t~1,两小球的位移分别为X],兀2•则错误!）错误\\x=gt一错误!g△o=g虫去Ax变大Ae不变【答案】B7.有一串珠子，穿在一根长1.8m的细线上，细线的首尾各I古I定一个珠子,屮间还有5个珠子•从最下面的珠子算起,相邻两个珠子Z间的距离依次为5cm、15cm>25cm>35cm^45cm>55cm,如图3・3・3所示・某人向上提起细线的上端，让细线自由垂下，且第1个珠子紧贴水平桌面.松手后开始计时，若不计空气阻力，g取10m/s2,假设珠子落到桌面上不再反弹，则第2、3、4、5、6、7个珠子（）0706图3-3-3A.落到桌面上的时间间隔越来越大B.落到桌面上的时间间隔相等C.依次落到桌面上的速率之比为1:迈：羽：2：书：诟D.第4个珠子落到桌面上的速率为4m/s【解析】珠子同时做自由落体运动，下落的位移之比为1：4：9：16：25:36,根据h=^gr知，落地的时间之比为1：2：3：4：5：6,即落到桌面上的时间间隔相等，A错误，B正确；根据v=gt知，依次落到桌面上的速度关系 为1：2：3：4：5：6,C错误；第4个珠子距桌面的高度h=45cm,则v=y/2^h=3m/s,D错误.【答案】B7.每隔一定时间就有一滴水从屋檐滴下，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高lm的窗户的上下沿，女口图3・3・4所示.（取g=10m/s?）试求:⑵此屋檐离地面多高？【解析】解法一：利用基本规律求解(1)设屋檐离地面高为力，滴水的时间间隔为T.由得第2滴水的位移力2=瓠37)2①第3滴水的位移〃3=gg(2T)2②又力2—居=1m③联立①②③三式，解得T=0.2s⑵屋檐离地高度171?力=去(477=/X10X(4X0.2)2m=3.2m.解法二：用比例法求解由于水滴下落的时间间隔相等，则相邻两水滴之间的间距从上到下依次可设为屁、3力0、5加、7/2o,如图所示显然，窗向为5hof即5/?o=lm,得/?0=0.2m,屋檐离地高度h—ho+3/?oH-5/z（）+7/?o=3.2m. 由h=*gP知,滴水的时间间隔为s=0.2s.【答案】(1)0.2s(2)3.2m7.一根长直细杆长Z=1.7m,从某一高处做自由落体运动，在下落过程中细杆通过一个他=1.75m高的窗口用时Az=0.3s,求细杆刚下落时其下端到窗口上边缘的高度（g取10m/s2,窗口下边缘到地面的高度大于细杆的长度）.【解析】设杆的下端到窗口上沿的时间为》杆的上端到窗口下沿的时间为力,则=h,^gt2=l+h+h\又『2—=A/联立以上三式可得h=5m.【答案】5m