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 课后练习（word解析版）

2.5自由落体运动度 课后练习（解析版）
1．做竖直上抛运动的物体，每秒的速度增量总是（　　）
A．大小不等，方向不同 B．大小相等，方向不同
C．大小不等，方向相同 D．大小相等，方向相同
2．一小球从离地高处由静止开始自由下落，重力加速度取，则小球落到地面所需要的时间为（　　）
A． B． C． D．
3．一宇航员在某星球表面上做自由落体运动实验：让一个质量为的小球从足够高处自由下落，测得小球在第内的位移为。下列说法正确的是（　　）
A．小球在第末的速度是 B．小球在第内的平均速度是
C．小球的加速度是 D．小球在前内的位移是
4．如图所示，两棒的长度相同，的下端和的上端相距。若同时运动，做自由落体运动，做竖直上抛运动且初速度取，则相遇时的速度大小为（　　）
A．4.0m/s B． C． D．
5．唐代大诗人李白的“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1米，则水落到地面的速度约为（设初速度为零）（　　）
A．100m/s B．140m/s C．200m/s D．240m/s
6．关于自由落体运动，下列说法中正确的是（　　）
A．自由落体运动是一种匀速直线运动
B．物体刚下落时，速度和加速度都为零
C．物体的质量越大，下落时加速度就越大
D．物体在下落的过程中，每秒速度变化量都相同
7．在某星球表面，时刻小球以初速度开始做竖直上抛运动，取抛出位置位移，以方向为正方向，则小球位移x随速度的平方变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．小球的初速度为100m/s
B．小球位移m时对应的运动时间为2s
C．小球加速度与初速度方向相反
D．图中a点坐标值为7.2
8．以一定的初速度从地面竖直向上抛出一个物体，空气的阻力不计，则（　　）
A．物体在上升阶段与下降阶段的加速度相同
B．物体在经过空中同一位置时的速度相同
C．上升阶段的时间小于下降阶段的时间
D．物体上升到最高点时的速度为零，加速度也为零
9．如图所示为伽利略在比萨斜塔上做两个铁球同时落地试验的示意图，测量得到铁球自由下落的时间为3.3s，则比萨斜塔的高度大约为（　　）
A．15m B．35m C．55m D．205m
10．学习自由落体的知识后，艾悟理同学去测量耀斯考同学的反应时间。从艾悟理同学无初速度释放直尺（如图）到耀斯考同学抓住直尺，直尺下落的高度为20cm，估算可得耀斯考的反应时间为（　　）
A．0.2s B．0.1s C．0.04s D．0.02s
11．某同学记录一做自由落体运动的小球的运动情况。若某1秒内小球位移大小为6m，取g=10m/s2，则下1秒内的位移大小为（　　）
A．8m B．10m C．16m D．22m
12．以15m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，不计空气阻力，g取10m/s2，以下说法正确的是（　　）
A．小球上升的最大高度为11.25m
B．小球上升的最大高度为22.5m
C．小球上升阶段所用的时间为1.5s
D．小球上升阶段所用的时间为3s
13．屋檐上水滴下落的过程可以近似地看做是自由落体运动。假定水滴从高处自由下落，经过时间落地，则当它下落时，离地的高度和速度分别为（　　）
A． B． C． D．
14．以下对于自由落体运动的认识中，正确的是（取重力加速度g=9.8m/s2）（　　）
A．第4s初的速度比第3s末的速度大9.8m/s
B．在连续相等的时间内通过的位移之差相等
C．从开始下落开始计时，在第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为1：3：5
D．从开始下落开始计时，前1s内、前2s内、前3s内通过的位移之比为1：3：5
15．一石块从45m高的楼顶由静止自由落下，不计空气阻力，取g=10m/s2。
（1）石块下落所需的时间？
（2）石块在第2秒内的位移是多少？
16．屋檐每隔一定时间滴一滴水，当第6滴水正欲滴下时，第1滴水刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高h=1.4m的窗子的上端和下沿。（g=10m/s2）求：
（1）滴水的时间间隔；
（2）此屋檐离地面高度。
17．钢球从离地面45m处由静止自由下落，不计空气阻力，取g=10m/s2，求此钢球
（1）落到地面经过的时间t；
（2）落到地面时的速度v；
（3）最后1s内的下落高度h。
18．城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生。假设某公路边的高楼距地面高H=47m，往外凸起的阳台上的花盆因受扰动而掉落，掉落过程可看做自由落体运动。阳台下方有一辆长L1=8m、高h=2m的货车，以v0=9m/s的速度匀速直行，要经过阳台的正下方，花盆刚开始下落时货车车头距花盆的水平距离为L2=24m（示意图如图所示，花盆可视为质点，重力加速度g=10m/s2）
（1）若司机没有发现花盆掉落，货车保持速度v0匀速直行，请计算说明货车是否被花盆砸到；
（2）若司机发现花盆掉落，司机的反应时间Δt=ls，采取匀加速直线运动的方式来避险，则货车至少以多大的加速度才能避免被花盆砸到。
19．在离地面处，手提长的绳子的上端如图所示，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，）求：两小球落地时间相差多少。
20．如图所示，小球从靠近竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5所示小球在运动过程中每次曝光的位置。已知重力加速度为g，每块砖的厚度为d，不计空气阻力，根据图中的信息，求：
（1）两次曝光时间间隔T；
（2）小球在位置3的速度v3的大小；
（3）小球下落的初始位置与位置5之间的距离H。
参考答案
1．D
【详解】
竖直上抛运动是匀变速直线运动，加速度为g，方向竖直向下，根据，知每秒速度增量大小相等，方向竖直向下。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．D
【详解】
小球做自由落体运动，根据
可得
故D正确；ABC错误；
故选D。
3．D
【详解】
C．设该星球的重力加速度为a，则第3s内的位移为
解得
所以C错误；
A．小球在第末的速度为
所以A错误；
B．小球在第内的平均速度为
所以B错误；
D．小球在前内的位移为
所以D正确；
故选D。
4．D
【详解】
根据位移-时间公式，可得A棒自由落体运动位移为
B棒做竖直上抛运动位移为
二者的位移关系
h1+h2=s
联立并代入数据解得A、B两棒相遇的时间为
t=2s
根据速度-时间公式，可得A、B相遇时A的速度大小为
vA=gt=10×2m/s=20m/s
故选D。
5．B
【详解】
如果三尺为1米，则水下落的高度
根据 得水落到地面的速度的大小为
故选B。
6．D
【详解】
A．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动，故A错误；
B．物体刚下落时，初速度为零，加速度为重力加速度g，故B错误；
C．自由落体运动是忽略空气阻力的运动只受重力，无论质量大小，下落加速度都是g，故C错误；
D．加速度等于单位时间内速度的变化量，由于下落加速度恒定，则每秒速度变化量都相同，故D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A．时，则，所以小球初速度m/s，选项A错误；
BC．由得
图线斜率
解得，小球位移m时，所以对应运动时间
选项B错误，C正确；
D．由图可知
解得，选项D错误。
故选C。
8．A
【详解】
A．物体在上升和下落运动中都只受重力作用，加速度为g，A正确；
B．竖直上抛运动，上升运动是匀减速直线运动，下落运动是自由落体运动，两个运动具有对称性，所以经空中同一位置时的速度大小相等，方向相反，所以两个速度不相同，B错误；
C．上升和下落运动中的时间相等，C错误；
D．物体上升到最高点时的速度是零，可加速度为g，D错误。
故选A。
9．C
【详解】
比萨斜塔的高度大约为
故C正确。
故选C。
10．A
【详解】
根据
可得反应时间为
故选A。
11．C
【详解】
自由落体运动的小球，某1秒内小球位移大小为6m，该秒的平均速度即中间时刻的瞬时速度
下1秒内的平均速度大小为
故下1秒内的位移大小
故选C。
12．AC
【详解】
AB．竖直上抛的小球，不计阻力时只受到自身重力作用，为匀减速，加速度，上升到最高点时，速度为0。根据匀变速直线运动有
得到
选项A正确，B错误；
CD．上升过程运动时间
选项C正确，D错误。
故选AC。
13．BC
【详解】
时间t内下降的高度为
时间内下降高度为
故离地的高度为
为运动过程的中间时刻，则此时的速度为
故选BC。
14．BC
【详解】
A．第4s初与第3s末是同一时刻，速度相等，A错误；
B．自由落体是初速度为零的匀加速直线运动，满足
即在连续相等的时间内通过的位移只差相等，B正确；
C．根据
可知，从开始下落开始计时，在第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比
C正确；
D．根据
从开始下落开始计时，前1s内、前2s内、前3s内通过的位移之比
D错误。
故选BC。
15．（1）3s；（2）15m
【详解】
（1）根据自由落体运动位移公式
得
（2）第2s内的位移为前两2s内的位移减去第1s内的位移，即
其中，，则
16．(1)0.2s；(2)5m
【详解】
(1)设滴水的时间间隔为t，第3滴与第2滴分别分别下落了4t和3t，则有
其中
代入数据解得
(2)第1滴下落时间为
此屋檐离地面高度为
代入数据解得
17．(1)3s；(2) 30m/s ；(3) 25m
【详解】
(1) 根据得：
(2) 则钢球落地的速度为：
v=gt=10×3m/s=30m/s
(3) 钢球在前2s内的位移为：
则最后1s内的位移为：
△h=h-h2=25m
18．（1）货车会被花盆砸到；（2）2.5m/s2
【详解】
(1)花盆落下到达车顶过程，位移为
h=(47-2)m=45m
花盆自由落体运动有
解得
在这段时间内汽车位移为
满足
货车会被花盆砸到。
(2)司机反应时间内货车的位移为
此时车头离花盆的水平距离为
d=L2-x1=15m
采取加速方式，要成功避险，则加速运动的位移为
x2=d+L1=23m
加速度时间为
t2=t-?t=2s
则有
代入数据解得a=2.5m/s2
即货车至少以2.5m/s2的加速度加速才能避免被花盆砸到。
19．0.2s
【详解】
根据
可得两小球落地时间相差
20．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）由图可知
为恒量，小球做匀加速直线运动，由
解得
（2）由匀变速直线运动推论得
解得
（3）由自由落体规律得
初始位置到位置1的高度
又有时间关系
又有几何关系
解得