2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册 2.5自由落体运动度 同步练习（word解析版）

2.5自由落体运动度 同步练习（解析版）
1．热气球运动爱好者从某高处由静止释放一个质量为0.5kg的物体，地面测量人员测量发现物体在落地前1s内下落的高度是40m，不考虑空气阻力，重力加速度取。下列说法正确的是（　　）
A．物体从释放到落地经历的时间为4.5s
B．物体落地时的动能为400J
C．从释放到落地物体运动的平均速度大小为20m/s
D．物体下落的高度为80m
2．飞机以200m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，不计空气阻力，在以后的运动中，关于A球与B球的相对位置关系，正确的是（取g=10m/s2）（　　）
A．A球在B球的前下方 B．A球在B球的后下方
C．A球在B球的正下方5m处 D．A球在B球的正下方，距离随时间的增加而增加
3．做自由落体运动的物体，运动的时间取决于（　　）
A．物体的重力 B．物体的速度
C．物体的加速度 D．物体下落的高度
4．一个小球在离地面一定高度的O点向下运动，第一次自由落体运动，第二次以第一次落地时的速度竖直向下做匀速直线运动，在O点的正下方有一点A，A与O的距离和A与地面的距离相等，则小球两次从O点到A点的时间比为（　　）
A．1：1 B．2：1 C． D．4：1
5．质量为1kg的物体从80米高度开始做自由落体运动，g取10m/s2，需要多长时间物体着地（　　）
A．1s B．2s C．3s D．4s
6．一位攀岩者攀岩过程踩落了一块石子，旁观者发现石子经2s落到地面，由此可知攀岩者当时距离地面高度约为石子的运动可视为自由落体运动）（　　）
A．40m B．20m C．10m D．80m
7．从居民楼某楼层的窗台上掉下一苹果，目测落地前最后一秒的位移约为10m，忽略空气阻力，重力加速度。则苹果掉下时的楼层为（设每层楼高约2.5m）（　　）
A．第三层 B．第四层 C．第五层 D．第六层
8．某质点作自由落体运动经历时间2t秒，前t秒内通过的位移为S1，后t秒内通过的位移为S2，则该质点从开始运动计时，t时刻的瞬时速度为（　　）
A． B． C． D．
9．如图是小球自由下落时的频闪照片示意图。A、B之间的距离为26.25cm，B、C之间的距离为48.75cm，重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A．频闪仪每隔1.5s闪光一次
B．小球在位置C的速度大小为2.5m/s
C．下一次记录的小球位置在C点正下方75cm处
D．小球自由落体运动的起点在A点正上方5cm处
10．如图所示是一个小球做自由落体运动时的频闪照片，能正确表示该小球运动的图像是（　　）
A．B．C．D．
11．跳伞运动员开伞后的落地速度一般在5m/s左右，这相当于运动员从高为h处做自由落体运动落地时的速度，则h约为（　　）
A．1.25m B．12.5m C．2.5m D．25m
12．杂技演员每隔相等的时间竖直向上抛出一个小球（不计一切阻力，小球间互不影响），若每个小球上升的最大高度都是1.8米，他一共有5个小球，要想使节目连续不断地表演下去，根据该表演者的实际情况，在他的手中总要有一个小球停留，则每个小球在手中停留的时间应为（g取10）（　　）
A．0.36秒 B．0.24秒 C．0.2秒 D．0.3秒
13．某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取g=10m/，则5s内物体的（? ）
A．路程为65m
B．位移大小为25m，方向竖直向上
C．速度改变量的大小为10m/s，方向竖直向下
D．平均速度大小为13m/s，方向竖直向上
14．研究“蹦床”运动时，在运动员身上安装了传感器。可测出运动员运动过程的加速度与路程关系的数据，如图所示，若忽略空气阻力的影响，根据图像信息，下列说法正确的有（　　）
A．运动员在蹦床上下降0.5m时速度为零
B．运动员在1m时，蹦床的弹性势能最大
C．运动员离开蹦床s后到达最高点
D．运动员离开蹦床时的速度为
15．如图所示，水平线OO'在某竖直平面内，距地面高度为h，一条长为l（lA．小球1将与小球B同时落地
B．小球2将与小球A同时落地
C．小球A与小球B的落地时间差与h无关
D．小球1与小球2的落地时间差与h无关
16．在一个两端封闭的玻璃管内，有质量不等的铁片和羽毛。玻璃管的一端有一个开关。实验一：打开开关，使玻璃管内部与外界相通，将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。实验二：把玻璃管内部抽成真空，关闭开关，再次将玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时由静止开始下落。两次实验中，某时刻铁片和羽毛的下落情况如图中的甲、乙所示，其中管内抽成真空的是图______（选填“甲”或“乙”）。对比两次实验现象，可以得出的结论是：如果没有空气阻力，质量不等的物体下落快慢______（选填“相同”或“不同”）。
17．如图，将A、B两个小球同时从离地相同的高度以相同大小的初速度v0分别竖直上抛和下抛，不计空气阻力。在B落地之前的过程中，两个小球之间的距离______（填“增大”、“减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）；两者落地的时间差Δt=____。
18．某人站在离地高H=60m的平台边缘，以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一石块，不考虑空气阻力，取g=10m/s2。求：
（1）石块上升离平台的最大高度h；
（2）石块落到地面的速度大小v和所用的时间t；
19．如图是中国人民解放军的一次低空跳伞演练，假设伞兵离开悬停在空中的飞机后做自由落体运动，末打开降落伞，此时速度为，打开伞后伞兵以的加速度竖直向下做匀减速运动，伞兵落地时速度恰好为。求：
（1）伞兵打开伞时的速度大小
（2）伞兵打开伞时的离地高度
20．跳伞运动员做低空跳伞表演，从距离地面404m高处的飞机上开始跳下，先做自由落体运动，下落至某高度时打开降落伞，降落伞打开后运动员以8m/s2的加速度做匀减速直线运动，跳伞运动员到达地面时的速度大小为4m/s。g=10m/s2，则：
（1）运动员打开降落伞时的速度大小是多少？
（2）运动员下落至距地面多高时打开降落伞？
（3）运动员离开飞机后，经过多少时间到达地面？
参考答案
1．A
【详解】
A．设物体下落时间为t，由题意可求物体落地前1s内的平均速度为40m/s，即最后1s中间时刻的速度，根据自由落体运动规律有
代入数据解得
A正确；
B．落地速度为
所以落地动能为
B错误。
C．从释放到落地物体运动的平均速度为
C错误。
D．物体下落的高度为
D错误。
故选A。
2．D
【详解】
AB．两球均从匀速飞行的飞机上自由下落，均做平抛运动，水平方向做速度等于飞机速度的匀速直线运动，所以两球在落地前总飞机的正下方。故AB错误。
CD．A先下落，速度大于B的速度，且在B的正下方，则两者距离
所以位移随时间逐渐增大。故C错误，D正确。
故选D。
3．D
【详解】
根据
可知，自由落体运动运动的时间取决与物体下落的高度。
故选D。
4．C
【详解】
设总高度为h，根据，可知第一次自由落体运动从O点到A点的时间时间
小球做自由落体运动，落地的速度为
第二次以第一次落地时的速度竖直向下做匀速直线运动，从O点到A点的时间时间
则
故选C。
5．D
【详解】
已知自由落体运动的高度，则下落得时间：
故选D。
6．B
【详解】
根据
所以攀岩者当时据地面高度约为20m，则B正确；ACD错误；
故选B。
7．C
【详解】
由匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该时间段的平均速度可得，最后1s的平均速度是最后0.5s的初速度可得
则苹果落地时的速度为
由
可得
可得掉下楼层为第五层，故C正确，ABD错误。
故选C。
8．B
【详解】
物体在做初速度为零的匀加速直线运动，根据平均速度推论公式
t时刻即中间时刻的瞬时速度等于全程平均速度
根据△x=aT2?知?
则t时刻的瞬时速度为?
故B正确ACD错误。
故选B。
9．D
【详解】
A．根据
可得频闪仪闪光周期
即每隔0.15s闪光一次，选项A错误；
B．小球在位置B的速度

C的速度大小为
vC=vB+gT=4.0m/s
选项B错误；
C．根据
下一次记录的小球位置在C点正下方71.25cm处，选项C错误；
D．因为
小球自由落体运动的起点在A点正上方31.25cm-26.25cm=5cm处，选项D正确。
故选D。
10．D
【详解】
AB．自由落体运动的位移，根据
AB错误；
CD．自由落体运动的速度，根据
C错误D正确。
故选D。
11．A
【详解】
由
得
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【详解】
每个小球上升的最大高度都是1.8米，根据
解得
根据竖直上抛的对称性可知，空中有四个小球，一个刚上升，一个在顶端，另外两个在上升和下降且处于同一高度，共4个时间间隔，所以球在手中的停留的时间为在空中总时间的四分之一
故选D。
13．AB
【详解】
A．物体上升的最大高度为
解得
上升的时间为
从最高点开始2s内下落的高度
所以5s内物体通过的路程为
A正确；
B．取竖直向上为正方向，则物体的加速度为
5s内物体的位移
方向竖直向上，B正确；
C．速度改变量为
大小为50m/s，方向竖直向下， C错误；
D．平均速度
方向竖直向上，D错误。
故选AB。
14．BC
【详解】
A．运动员下降0.5m时，加速度为零，速度最大，故A错误；
B．运动员在1m时加速度最大速度为零．弹性势能最大，故B正确：
C．离开蹦床又回到蹦床的路程
上升与下落的距离分别是2.5m，则
解得
故C正确；
D．离开蹦床的速度
故D错误。
故选BC。
15．BD
【详解】
A．设小球1下落到与B等高的位置时的速度为v，设小球1还需要经过时间t1落地，则
设B运动的时间为t2，则

比较可知
故A错误；
B．小球2与小球A距离地面高度相同，初速度都为0，都做自由落体运动
下落时间相同，B正确；
C．设A运动时间为t3，则

可得
可知l是一个定值时，h越大，则小球A与小球B的落地时间差越小，C错误；
D．1与2两球的时间差
可见两球下落时间差，与高度h无关，D正确；
故选BD。
16．乙 相同
【详解】
[1]乙图中铁片和羽毛下落的同样快，则其中管内抽成真空的是图乙。
[2]对比两次实验现象，可以得出的结论是：如果没有空气阻力，质量不等的物体下落快慢相同。
17．增大
【分析】
根据竖直上抛运动的对称性，求得小球A从最高点落回出发点用时即为上升到最高点的时间，A小球落回出发点时速度为，继续下落的时间和B小球下落时间相同。
【详解】
[1]A小球向上做匀减速运动，加速度为；B小球向下做匀加速运动，加速也为，相同时间内两小球的速度变化量大小相等，当B小球刚好落地时，A小球速度减为零，达到最高点，此时两球的距离最大，所以在B球落地之前，两个小球之间的距离增大，故选填“增大”；
[2]B小球落地时，A小球速度减为零达到最高点，时间为
A小球从最高点落回地面所需时间为两者落地时间差，即
18．（1）；（2），
【详解】
（1）上升到最高点时速度为零，逆向思维则石块上升离平台的最大高度h
解得
（2）石块从最高点落到地面的速度
解得
上升到最高点时速度为零，逆向思维上升最高点的时间
解得
石块从最高点落到地面的运动时间
则
则运动总时间为
19．（1）；（2）
【详解】
(1)由自由落体速度公式可得
解得伞兵打开伞时的速度大小为
(2)打开伞后下落过程，由位移公式可得
解得伞兵打开伞时的离地高度为
20．(1)60m/s；(2)224m；(3)13s
【详解】
(1)(2)设自由下落高度h1，降落伞打开时的速度为v1，此后以大小为a的加速度减速下落h2到达地面，速度为v2，由位移公式可得
联立解得
，，
即运动员打开降落伞时的速度大小为60m/s，运动员下落至距地面224m高时打开降落伞。
(3)设运动员离开飞机后，自由落体
经过时间t2到达地面，可得
总时间