2.4自由落体运动专题训练题—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（Word含答案）
文档属性
| 名称 | 2.4自由落体运动专题训练题—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（Word含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 930.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-09-27 17:10:43 | ||
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文档简介
2021-2022学年高一物理上册人教版必修第一册第二章2.4自由落体运动专题训练题
一、单选题
1．伽利略以自由落体运动为突破口，开创了近代物理学的研究方法，则关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法不正确的是（ ）
A．伽利略通过逻辑推理驳斥了亚里士多德“重物下落快”的说法
B．伽利略猜想v∝x和v∝t两种可能，并通过实验测出v∝x不正确
C．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量时间
D．伽利略开创了实验和逻辑推理相结合的科学研究方法
2．关于自由落体运动，下列说法错误的是（ ）
A．物体竖直向下的运动是自由落体运动
B．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动
C．树叶从树上落下的过程是自由落体运动
D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可以近似看成自由落体运动
3．一个物体自距地面高为H的位置处自由下落（不计空气阻力），当它的速度是着地速度的一半时，它离地的高度为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．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，g=10m/s2，由此估算出位置A距石子下落起始位置的距离为（ ）
A．4.5m
B．3.2m
C．2.5m
D．1.6m
5．自由下落的物体，它开始下落全程的高度所用时间和下落全程所用时间的比值为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．将一石块以的初速度从地面竖直向上抛出，不计空气阻力，取，则（ ）
A．石块上升的最大高度为
B．石块上升的时间为
C．石块在空中运动过程中的路程为
D．石块在空中运动过程中的平均速度为
7．一个小球做自由落体运动，它的下落高度足够，g=10m/s2，关于这个小球的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．小球在前2s内的平均速度为15m/s
B．小球在第2s内的下落高度为20m
C．小球在前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比是1：2：3
D．小球在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：4：9
8．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
9．为了制止高楼住户向窗外随意丢弃垃圾的陋习，某同学在自家（二楼）窗子上、下边框安装光电探测装置，利用自由落体运动规律推断丢弃垃圾住户的楼层。重力加速度g取10m/s2，每层楼高3米左右，设他家窗子上、下边框之间的距离为0.9m。某天光电探测装置检测到一下落物件经过该窗口的时间为0.03s，假设丢物住户是从窗口将物件从静止丢下的。估计丢物住户的楼层是（ ）
A．14楼
B．17楼
C．20楼
D．23楼
10．如图所示，雨天屋檐底的雨滴A自由下落0.2
s时，铜铃边缘上的雨滴B恰开始自由下落，结果A、B同时落在一水平桌面上。已知雨滴A、B初始位置的竖直高度差L=1
m，不计空气阻力，重力加速度，则（ ）
A．雨滴A的运动时间为0.4
s
B．雨滴A到水平桌面的距离为1.8
m
C．雨滴B到水平桌面的距离为1.8
m
D．若雨滴下落前将桌子四脚垫高0.5
m，A、B仍能同时落在该桌面上
二、多选题
11．甲、乙两物体质量分别为m和2m，分别位于2h和h高处，甲以初速度v0＝竖直向下抛出，乙做自由落体运动，则（ ）
A．下落过程中的加速度之比是1∶1
B．落地时的速度之比是1∶1
C．下落时间之比为1∶1
D．下落过程中速度变化量之比为1∶1
12．实验场上，一个小钢球从30m高空静止释放。计算时取，下列说法正确的是（ ）
A．第末小球的速度为
B．第内小球的平均速度为
C．第内小球的位移为
D．前内小球的位移为
13．跳伞运动员从2996米高空跳伞后，开始一段时间由于伞没打开而做自由落体运动，伞张开（张开时间不计）后做加速度为的匀减速直线运动，到达地面时的速度为，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
A．跳伞员自由落体中的下落高度约为
B．跳伞员打开伞时的速度为
C．跳伞员加速运动时间约为
D．跳伞员在打开降落伞后下落了
14．如图所示，在水平地面上方有三个金属小球a、b、c，a、b、c小球离地面的高度分别为h1、h2和h3，且满足h1：h2：h3=3：2：1。若先后释放a、b、c三个小球，使三个小球刚好同时落地，不计空气阻力，则（ ）
A．a、b、c小球到达地面时的速度大小之比是
B．a、b、c小球运动时间之比为
C．下落过程中，小球间的距离不断变小
D．三个小球运动的加速度大小与各自的质量成正比
三、实验题
15．某同学利用如图甲所示的实验装置测重力加速度。
（1）开始实验时，实验装置连接如图甲所示，请指出该同学在实验操作中存在的明显错误或不当（指出一处即可）：___________________。
（2）经正确操作后，选择一条比较清晰的纸带，从纸带中间选取连续的几个点（A点至E点），分别测出它们到第一个点O的距离，若已知打点的频率为50
Hz，由纸带上所给的数据可计算出实验时重物的加速度为________m/s2（结果保留三位有效数字）。
（3）当地的重力加速度数值为9.80
m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因____________________。
16．图甲是用电火花计时器研究物体的自由落体运动的示意图，现有器材为：带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有___________。（填入正确选项前的字母）
A．毫米刻度尺
B．秒表
C．的直流电源
D．的交流电源
E．交流电源
（2）实验中误差产生的原因有___________（写出两个原因）
（3）实验得到一段较为理想的纸带，选取纸带上连续打出的五个点1、2、3、4、5，并测量出另一打印点点到1、3、5三点之间的距离分别为、、，如图乙所示。已知电火花计时器使用的交流电的频率为，请您回答：
电火花计时器从打编号为“1”的点到打编号为“5”的点，重物运动的时间为___________，电火花计时器在打编号为“3”的点时重物的瞬时速度可用表达式___________计算，当地的重力加速度可用表达式___________计算。
17．某同学利用如图所示的装置测量自由落体加速度。
（1）对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是：___________
A．电磁打点计时器应接8V交流电源
B．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上
C．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料
D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止
E.操作时，应先放开纸带后接通电源
F.为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的
（2）下图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带。把开头几个模糊不清的点去掉，以较清晰的某一个点作为计数点O，随后每3个点取一个计数点依次标记为点A、B、C
、D。测量出各点间的距离已标在纸带上。求打点计时器打出点B时重物的瞬时速度为___________m/s，物体做自由落体运动的加速度的值约为___________m/s2（本题计算结果保留3位有效数字）
四、解答题
18．木杆长5m，上端固定在屋檐处竖直悬挂，由静止放开后让其自由下落（不计空气阻力），木杆通过屋檐正下方20m处的窗子，窗子高为5m，取g=10m/s2，求：
（1）木杆通过窗子上端所用时间是多少？
（2）木杆通过窗子所用时间是多少？
19．建筑工人在安装脚手架进行高空作业时，在距地面45m高处不慎掉下一个螺母，假设螺母由静止开始竖直下落，不计空气阻力g=10m/s2。
（1）求螺母刚要碰到地面时的速度大小
（2）若螺母下落到某窗户上沿的时间为1s，求该窗户上沿距地面的高度。若螺母通过该窗户的时间为0.2s，求该窗户的高度。
20．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面125
m时打开降落伞，伞张开后运动员就以大小为12
m/s2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5
m/s，取g＝10
m/s2。问：
（1）运动员打开降落伞时的速度是多少？
（2）运动员离开飞机时距地面的高度为多少？
（3）离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？
参考答案
1．B
【详解】
A．伽利略通过逻辑推理的方法驳斥了亚里士多德的观点，选项A正确；
B．伽利略通过逻辑推理得出v∝x不正确的结论，选项B错；
C．伽利略的“斜面实验”是为了“冲淡”重力，方便测量时间，选项C正确；
D．伽利略通过对自由落体运动的研究开创了实验和逻辑推理的科学研究方法，D正确。
此题选择错误的选项，故选B。
2．AB
【详解】
A．自由落体运动是物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动，因此并非所有竖直向下的运动都是自由落体运动，故A错误，符合题意；
B．水平飞行着的飞机上释放的物体，水平方向上有速度，所以不能称之为自由落体运动，故B错误，符合题意。
CD．从树叶从树上落下、从水龙头上滴落的水滴都只受重力作用，都是自由落体运动，故CD正确，不符合题意。
故选AB。
3．B
【详解】
根据
则当它的速度是着地速度的一半时，它下落的高度为
所以离地高度为，ACD错误；B正确；
故选DB。
4．B
【详解】
由图可以看出，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1.5×10?2s，设经过A点的速度为v，有
代入数据解得
v=8.0m/s
由
可得下降的高度大约为h，则
故选B。
5．A
【详解】
设全程高度h，则
故选A。
6．C
【详解】
A．石块竖直上抛，则上升的最大高度为
故A错误；
B．石块上升的时间为
故B错误；
C．石块先竖直上抛，到达最高点后自由下落，根据对称性，则石块在空中运动过程中的路程为
故C正确；
D．由于石块最终落回地面，所以在空中运动过程中的位移为0，平均速度为0，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．根据在匀变速直线运动中，平均速度
可得，小球在前2s内的平均速度为
故A错误；
B．小球在第2s内的平均速度
故B错误；
C．根据
可知，在前1s内、前2s内、前3s内的位移之比是1：4：9，根据
前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比是1：2：3，故C正确；
D．由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，在开始通过连续相等时间内的位移比为1：3：5：7…，根据
得：在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：3：5，故D错误。
故选C。
8．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。
9．B
【详解】
设窗户上沿到物体下落点的距离为h，下落时间为t1，则有
到窗户下沿则有
联立可得
楼层数约为
故选B。
10．B
【详解】
ABC．设A的运动时间为t，A到水平桌面的高度为ha，B的运动时间为（t–0.2
s），B到地面的高度为hb，则
两式联立得
AC错误B正确；
D．若雨前将桌子四脚垫高0.5
m，则A、B到桌子距离
根据
下降时间为
因为
A、B不能同时落在该桌面上，D错误。
故选B。
11．ACD
【详解】
A．两物体都是只受重力，加速度都是重力加速度，故A正确；
B．由
v甲2－v02＝2g·2h
知甲落地速度
v甲＝
由
v乙2＝2gh
知乙落地速度
v乙＝
故B错误；
C．由
v甲＝v0＋gt甲
得甲落地时间
t甲＝
由
v乙＝＝gt乙
知
t乙＝
故C正确；
D．由
Δv＝gΔt
知下落过程中速度变化量相等，故D正确。
故选ACD。
12．AC
【详解】
A．由位移公式可得
解得小球落地时间为
第末小球未落地，速度为
A正确；
BC．第内小球的位移为
故第内小球的平均速度为
B错误，C正确；
D．前内小球的位移为
D错误。
故选AC。
13．ABD
【详解】
设运动员打开伞时速度为v，第一阶段自由落体高度为h1，则有
第二阶段匀减速加速度为a=2m/s2，末速度为v′=4m/s，下降高度为h2，则有
又
联立解得
，，
则自由下落的时间为
则打开伞后匀减速的时间为
故选ABD。
14．BC
【详解】
B．金属小球做自由落体运动，根据
h=gt2
可知
由于
h1：h2：h3=3：2：1
故者运动时间之比为，故B正确；
A．根据v=gt可知，三者到达桌面时的速度之比是，故A错误；
C．三个小球开始时间距最大，同时落地时间距为零，则下落过程中，小球间的距离不断变小，故C正确；
D．三小球做自由落体运动，加速度均为g，故D错误。
故选BC。
15．打点计时器应接交流电源，重物释放时应紧靠打点计时器。
9.63
纸带和重物下落时受到阻力作用
【详解】
（1）[1]由实验要求可知，打点计时器应接交流电源，重物释放时应紧靠打点计时器。
（2）[2]由匀变速直线运动的推论
可知加速度为
代入数据解得
（3）[3]测量值与实际值有差距的原因主要是纸带和重物下落时受到阻力作用，导致两者之间有差异。
16．AE
(1)限位孔和纸带接触有摩擦；(2)先让纸带运动后开电源
【详解】
(1)[1]该实验需要测量计数点间的距离，则A正确，又题中所给为电火花计时器其电压范围为220V交流电，则E正确，故选AE。
(2)[2]
根据题意可知，误差的原因可能为(1)限位孔和纸带接触有摩擦；(2)先让纸带运动后开电源。
(3)[3]电火花计时器从打编号为“1”的计数点到打编号为“5”的计数点有4个间隔，所以重物运动时间为4/f
[4]利用匀变速直线运动的推论得：电火花计时器在编号为“3”的计数点时，重物的瞬时速度为计数点“1”至计数点“5”的平均速度，则
[5]根据题意可知，根据运动学公式
得
17．ABDF
1.18
9.58
【详解】
（1）[1]A．电磁打点计时器应该接在8V交流电源上，A正确；
B．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦力的影响，B正确；
C．重物最好选用密度较大的材料，来减小阻力的影响，C错误；
D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，
D正确；
E．先接通电源，再释放纸带，
E错误；
F．为了减小误差，应重复实验多次，在打出的纸带中挑选一条最清晰的，F正确。
故选ABDF。
（2）[2]
每打3个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度
[3]
加速度的大小
18．（1）；（2）
【详解】
（1）木杆静止开始做自由落体运动，木杆下端到达窗子上端用时由
得
木杆上端到达窗子上端用时
则木杆通过窗子上端所用时间为
（2）木杆的上端到达窗子的下端用时为
则木杆通过窗子的时间为
19．（1）30m/s；（2）距地面高度40m，窗户高度2.2m
【详解】
（1）由已知得
解得
故螺母刚要碰到地面时的速度为30m/s。
（2）设窗户上沿到螺母初始位置的距离为h1，则有
所以窗户上沿到地面的高度为
螺母从初始位置到通过窗户需要的时间为1.2s，则有
所以窗户高度为
故窗户上沿距地面的高度为40m，该窗户的高度为2.2m。
20．（1）55m/s；（2）275.25m；（3）9.7s
【详解】
（1）对减速过程，由速度和位移关系可知
代入数据解得
（2）对于自由落体过程有
则总高度为
（3）自由下落阶段由公式
可得，该过程的时间为
对于减速过程有
故总时间为
?
试卷第1页，共3页
一、单选题
1．伽利略以自由落体运动为突破口，开创了近代物理学的研究方法，则关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法不正确的是（ ）
A．伽利略通过逻辑推理驳斥了亚里士多德“重物下落快”的说法
B．伽利略猜想v∝x和v∝t两种可能，并通过实验测出v∝x不正确
C．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量时间
D．伽利略开创了实验和逻辑推理相结合的科学研究方法
2．关于自由落体运动，下列说法错误的是（ ）
A．物体竖直向下的运动是自由落体运动
B．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动
C．树叶从树上落下的过程是自由落体运动
D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可以近似看成自由落体运动
3．一个物体自距地面高为H的位置处自由下落（不计空气阻力），当它的速度是着地速度的一半时，它离地的高度为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．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，g=10m/s2，由此估算出位置A距石子下落起始位置的距离为（ ）
A．4.5m
B．3.2m
C．2.5m
D．1.6m
5．自由下落的物体，它开始下落全程的高度所用时间和下落全程所用时间的比值为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．将一石块以的初速度从地面竖直向上抛出，不计空气阻力，取，则（ ）
A．石块上升的最大高度为
B．石块上升的时间为
C．石块在空中运动过程中的路程为
D．石块在空中运动过程中的平均速度为
7．一个小球做自由落体运动，它的下落高度足够，g=10m/s2，关于这个小球的运动情况，下列说法中正确的是（ ）
A．小球在前2s内的平均速度为15m/s
B．小球在第2s内的下落高度为20m
C．小球在前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比是1：2：3
D．小球在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：4：9
8．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
9．为了制止高楼住户向窗外随意丢弃垃圾的陋习，某同学在自家（二楼）窗子上、下边框安装光电探测装置，利用自由落体运动规律推断丢弃垃圾住户的楼层。重力加速度g取10m/s2，每层楼高3米左右，设他家窗子上、下边框之间的距离为0.9m。某天光电探测装置检测到一下落物件经过该窗口的时间为0.03s，假设丢物住户是从窗口将物件从静止丢下的。估计丢物住户的楼层是（ ）
A．14楼
B．17楼
C．20楼
D．23楼
10．如图所示，雨天屋檐底的雨滴A自由下落0.2
s时，铜铃边缘上的雨滴B恰开始自由下落，结果A、B同时落在一水平桌面上。已知雨滴A、B初始位置的竖直高度差L=1
m，不计空气阻力，重力加速度，则（ ）
A．雨滴A的运动时间为0.4
s
B．雨滴A到水平桌面的距离为1.8
m
C．雨滴B到水平桌面的距离为1.8
m
D．若雨滴下落前将桌子四脚垫高0.5
m，A、B仍能同时落在该桌面上
二、多选题
11．甲、乙两物体质量分别为m和2m，分别位于2h和h高处，甲以初速度v0＝竖直向下抛出，乙做自由落体运动，则（ ）
A．下落过程中的加速度之比是1∶1
B．落地时的速度之比是1∶1
C．下落时间之比为1∶1
D．下落过程中速度变化量之比为1∶1
12．实验场上，一个小钢球从30m高空静止释放。计算时取，下列说法正确的是（ ）
A．第末小球的速度为
B．第内小球的平均速度为
C．第内小球的位移为
D．前内小球的位移为
13．跳伞运动员从2996米高空跳伞后，开始一段时间由于伞没打开而做自由落体运动，伞张开（张开时间不计）后做加速度为的匀减速直线运动，到达地面时的速度为，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
A．跳伞员自由落体中的下落高度约为
B．跳伞员打开伞时的速度为
C．跳伞员加速运动时间约为
D．跳伞员在打开降落伞后下落了
14．如图所示，在水平地面上方有三个金属小球a、b、c，a、b、c小球离地面的高度分别为h1、h2和h3，且满足h1：h2：h3=3：2：1。若先后释放a、b、c三个小球，使三个小球刚好同时落地，不计空气阻力，则（ ）
A．a、b、c小球到达地面时的速度大小之比是
B．a、b、c小球运动时间之比为
C．下落过程中，小球间的距离不断变小
D．三个小球运动的加速度大小与各自的质量成正比
三、实验题
15．某同学利用如图甲所示的实验装置测重力加速度。
（1）开始实验时，实验装置连接如图甲所示，请指出该同学在实验操作中存在的明显错误或不当（指出一处即可）：___________________。
（2）经正确操作后，选择一条比较清晰的纸带，从纸带中间选取连续的几个点（A点至E点），分别测出它们到第一个点O的距离，若已知打点的频率为50
Hz，由纸带上所给的数据可计算出实验时重物的加速度为________m/s2（结果保留三位有效数字）。
（3）当地的重力加速度数值为9.80
m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因____________________。
16．图甲是用电火花计时器研究物体的自由落体运动的示意图，现有器材为：带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有___________。（填入正确选项前的字母）
A．毫米刻度尺
B．秒表
C．的直流电源
D．的交流电源
E．交流电源
（2）实验中误差产生的原因有___________（写出两个原因）
（3）实验得到一段较为理想的纸带，选取纸带上连续打出的五个点1、2、3、4、5，并测量出另一打印点点到1、3、5三点之间的距离分别为、、，如图乙所示。已知电火花计时器使用的交流电的频率为，请您回答：
电火花计时器从打编号为“1”的点到打编号为“5”的点，重物运动的时间为___________，电火花计时器在打编号为“3”的点时重物的瞬时速度可用表达式___________计算，当地的重力加速度可用表达式___________计算。
17．某同学利用如图所示的装置测量自由落体加速度。
（1）对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是：___________
A．电磁打点计时器应接8V交流电源
B．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上
C．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料
D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止
E.操作时，应先放开纸带后接通电源
F.为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的
（2）下图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带。把开头几个模糊不清的点去掉，以较清晰的某一个点作为计数点O，随后每3个点取一个计数点依次标记为点A、B、C
、D。测量出各点间的距离已标在纸带上。求打点计时器打出点B时重物的瞬时速度为___________m/s，物体做自由落体运动的加速度的值约为___________m/s2（本题计算结果保留3位有效数字）
四、解答题
18．木杆长5m，上端固定在屋檐处竖直悬挂，由静止放开后让其自由下落（不计空气阻力），木杆通过屋檐正下方20m处的窗子，窗子高为5m，取g=10m/s2，求：
（1）木杆通过窗子上端所用时间是多少？
（2）木杆通过窗子所用时间是多少？
19．建筑工人在安装脚手架进行高空作业时，在距地面45m高处不慎掉下一个螺母，假设螺母由静止开始竖直下落，不计空气阻力g=10m/s2。
（1）求螺母刚要碰到地面时的速度大小
（2）若螺母下落到某窗户上沿的时间为1s，求该窗户上沿距地面的高度。若螺母通过该窗户的时间为0.2s，求该窗户的高度。
20．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面125
m时打开降落伞，伞张开后运动员就以大小为12
m/s2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5
m/s，取g＝10
m/s2。问：
（1）运动员打开降落伞时的速度是多少？
（2）运动员离开飞机时距地面的高度为多少？
（3）离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？
参考答案
1．B
【详解】
A．伽利略通过逻辑推理的方法驳斥了亚里士多德的观点，选项A正确；
B．伽利略通过逻辑推理得出v∝x不正确的结论，选项B错；
C．伽利略的“斜面实验”是为了“冲淡”重力，方便测量时间，选项C正确；
D．伽利略通过对自由落体运动的研究开创了实验和逻辑推理的科学研究方法，D正确。
此题选择错误的选项，故选B。
2．AB
【详解】
A．自由落体运动是物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动，因此并非所有竖直向下的运动都是自由落体运动，故A错误，符合题意；
B．水平飞行着的飞机上释放的物体，水平方向上有速度，所以不能称之为自由落体运动，故B错误，符合题意。
CD．从树叶从树上落下、从水龙头上滴落的水滴都只受重力作用，都是自由落体运动，故CD正确，不符合题意。
故选AB。
3．B
【详解】
根据
则当它的速度是着地速度的一半时，它下落的高度为
所以离地高度为，ACD错误；B正确；
故选DB。
4．B
【详解】
由图可以看出，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1.5×10?2s，设经过A点的速度为v，有
代入数据解得
v=8.0m/s
由
可得下降的高度大约为h，则
故选B。
5．A
【详解】
设全程高度h，则
故选A。
6．C
【详解】
A．石块竖直上抛，则上升的最大高度为
故A错误；
B．石块上升的时间为
故B错误；
C．石块先竖直上抛，到达最高点后自由下落，根据对称性，则石块在空中运动过程中的路程为
故C正确；
D．由于石块最终落回地面，所以在空中运动过程中的位移为0，平均速度为0，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
A．根据在匀变速直线运动中，平均速度
可得，小球在前2s内的平均速度为
故A错误；
B．小球在第2s内的平均速度
故B错误；
C．根据
可知，在前1s内、前2s内、前3s内的位移之比是1：4：9，根据
前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比是1：2：3，故C正确；
D．由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，在开始通过连续相等时间内的位移比为1：3：5：7…，根据
得：在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：3：5，故D错误。
故选C。
8．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。
9．B
【详解】
设窗户上沿到物体下落点的距离为h，下落时间为t1，则有
到窗户下沿则有
联立可得
楼层数约为
故选B。
10．B
【详解】
ABC．设A的运动时间为t，A到水平桌面的高度为ha，B的运动时间为（t–0.2
s），B到地面的高度为hb，则
两式联立得
AC错误B正确；
D．若雨前将桌子四脚垫高0.5
m，则A、B到桌子距离
根据
下降时间为
因为
A、B不能同时落在该桌面上，D错误。
故选B。
11．ACD
【详解】
A．两物体都是只受重力，加速度都是重力加速度，故A正确；
B．由
v甲2－v02＝2g·2h
知甲落地速度
v甲＝
由
v乙2＝2gh
知乙落地速度
v乙＝
故B错误；
C．由
v甲＝v0＋gt甲
得甲落地时间
t甲＝
由
v乙＝＝gt乙
知
t乙＝
故C正确；
D．由
Δv＝gΔt
知下落过程中速度变化量相等，故D正确。
故选ACD。
12．AC
【详解】
A．由位移公式可得
解得小球落地时间为
第末小球未落地，速度为
A正确；
BC．第内小球的位移为
故第内小球的平均速度为
B错误，C正确；
D．前内小球的位移为
D错误。
故选AC。
13．ABD
【详解】
设运动员打开伞时速度为v，第一阶段自由落体高度为h1，则有
第二阶段匀减速加速度为a=2m/s2，末速度为v′=4m/s，下降高度为h2，则有
又
联立解得
，，
则自由下落的时间为
则打开伞后匀减速的时间为
故选ABD。
14．BC
【详解】
B．金属小球做自由落体运动，根据
h=gt2
可知
由于
h1：h2：h3=3：2：1
故者运动时间之比为，故B正确；
A．根据v=gt可知，三者到达桌面时的速度之比是，故A错误；
C．三个小球开始时间距最大，同时落地时间距为零，则下落过程中，小球间的距离不断变小，故C正确；
D．三小球做自由落体运动，加速度均为g，故D错误。
故选BC。
15．打点计时器应接交流电源，重物释放时应紧靠打点计时器。
9.63
纸带和重物下落时受到阻力作用
【详解】
（1）[1]由实验要求可知，打点计时器应接交流电源，重物释放时应紧靠打点计时器。
（2）[2]由匀变速直线运动的推论
可知加速度为
代入数据解得
（3）[3]测量值与实际值有差距的原因主要是纸带和重物下落时受到阻力作用，导致两者之间有差异。
16．AE
(1)限位孔和纸带接触有摩擦；(2)先让纸带运动后开电源
【详解】
(1)[1]该实验需要测量计数点间的距离，则A正确，又题中所给为电火花计时器其电压范围为220V交流电，则E正确，故选AE。
(2)[2]
根据题意可知，误差的原因可能为(1)限位孔和纸带接触有摩擦；(2)先让纸带运动后开电源。
(3)[3]电火花计时器从打编号为“1”的计数点到打编号为“5”的计数点有4个间隔，所以重物运动时间为4/f
[4]利用匀变速直线运动的推论得：电火花计时器在编号为“3”的计数点时，重物的瞬时速度为计数点“1”至计数点“5”的平均速度，则
[5]根据题意可知，根据运动学公式
得
17．ABDF
1.18
9.58
【详解】
（1）[1]A．电磁打点计时器应该接在8V交流电源上，A正确；
B．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦力的影响，B正确；
C．重物最好选用密度较大的材料，来减小阻力的影响，C错误；
D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，
D正确；
E．先接通电源，再释放纸带，
E错误；
F．为了减小误差，应重复实验多次，在打出的纸带中挑选一条最清晰的，F正确。
故选ABDF。
（2）[2]
每打3个点取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度
[3]
加速度的大小
18．（1）；（2）
【详解】
（1）木杆静止开始做自由落体运动，木杆下端到达窗子上端用时由
得
木杆上端到达窗子上端用时
则木杆通过窗子上端所用时间为
（2）木杆的上端到达窗子的下端用时为
则木杆通过窗子的时间为
19．（1）30m/s；（2）距地面高度40m，窗户高度2.2m
【详解】
（1）由已知得
解得
故螺母刚要碰到地面时的速度为30m/s。
（2）设窗户上沿到螺母初始位置的距离为h1，则有
所以窗户上沿到地面的高度为
螺母从初始位置到通过窗户需要的时间为1.2s，则有
所以窗户高度为
故窗户上沿距地面的高度为40m，该窗户的高度为2.2m。
20．（1）55m/s；（2）275.25m；（3）9.7s
【详解】
（1）对减速过程，由速度和位移关系可知
代入数据解得
（2）对于自由落体过程有
则总高度为
（3）自由下落阶段由公式
可得，该过程的时间为
对于减速过程有
故总时间为
?
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