2.4 自由落体运动同步必刷题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.4 自由落体运动同步必刷题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 198.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-09-28 17:15:03 | ||
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文档简介
课时2.4
自由落体运动
一、单选题。本大题共7小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．关于自由落体运动的加速度，正确的是（ ）
A．重的物体下落的加速度大
B．同一地点，轻、重物体下落的加速度一样大
C．这个加速度在地球上任何地方都一样大
D．这个加速度在地球赤道比在地球北极大
2．在某高处A点，以v0的速度同时竖直向上与向下抛出a、b两球，不计空气阻力，则下列说法中正确的：
A．两球落地的时间差为
B．两球落地的时间差为
C．两球落地的时间差与高度有关
D．条件不足，无法确定
3．最早系统地研究自由落体的物理学家是伽利略，他为了研究自由落体的规律，采用“冲淡”重力的方法，将落体实验转化为著名的沿斜面运动的实验如图所示．实验中，伽利略不断改变铜球滚下的距离，重复了多次，测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间，发现位移与时间的平方成正比；增大斜面倾角，该规律仍然成立．于是，他外推到倾角为的情况，得出结论．关于该实验，下列说法中正确的是
A．伽利略能得出的结论可能是“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关”
B．伽利略能得出的结论可能是“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所用时间与倾角无关”
C．当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间
D．当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的加速度大小
4．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度—时间图象如图所示，则由图可知（g取10
m/s2）（
）
A．小球下落的高度2.5
m
B．小球在0.8
s内的平均速度大小是4
m/s，方向竖直向下
C．小球在0.8
s内的位移为0.8
m，方向竖直向上
D．小球在前0.5
s内和后0.3
s内加速度大小相等，方向相同
5．不计空气阻力情形下将一物体以一定的初速度竖直上拋，从拋出至回到拋出点的时间为2t，若在物体上升的最大高度的一半处设置一水平挡板，仍将该物体以相同的初速度竖直上抛，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反．撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为
A．0.2t
B．0.3t
C．0.5t
D．0.6t
6．如图所示，水龙头开口A处的直径d1=2
cm，A离地面B的高度h=80
cm，当水龙头打开时，从A处流出的水流速度v1=1
m/s，在空中形成一完整的水流束，不计空气阻力．则该水流束在地面B处的截面直径d2约为（g取10
m/s2）（
）
A．2
cm
B．0.98
cm
C．4
cm
D．应大于2
cm，但无法计算
7．某同学身高1.8
m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8
m高度的横杆．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（
）
A．2
m/s
B．4
m/s
C．8
m/s
D．10
m/s
二、多选题。本大题共3小题，每小题所给四个选项中有多个正确选项。
8．一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10
m/s2)．下列说法正确的是( )
A．第2
s末小球的速度为20
m/s
B．前2
s内小球的平均速度为20
m/s
C．第2
s内小球的位移为10
m
D．前2
s内小球的位移为20
m
9．关于自由落体运动，下面说法正确的是（
）
A．它是竖直向下，v0=0，a=g的匀加速直线运动
B．在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1∶4∶9
C．在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1∶2∶3
D．从开始运动起下落4.9m、9.
8m、14.7m，所经历的时间之比为
10．小球A从离地面20m高处做自由落体运动，小球B从A下方的地面上以20m/s的初速度做竖直上抛运动，两球同时开始运动，在空中相遇，取g=10m/s2（ ）
A．两球相遇时速率都是10m/s
B．两球相遇位置离地面10m高
C．开始运动1s后两球相遇
D．两球在空中相遇两次
三、填空题。本大题共4小题。
11．自由落体运动
（1）定义：物体只在______作用下从______开始下落的运动；
（2）物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用______，可以______。
12．质量为2m的物体A从高h处自由下落，质量为m的物体B从高h处自由下落，不计空气阻力，则A、B两物体下落的加速度之比为________；下落时间之比为tA∶tB＝________；落地前瞬间的速度之比vA∶vB＝________.
13．自由落体运动的规律
（1）自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为______的______运动；
（2）匀变速直线运动的基本公式及其推论都______自由落体运动；
（3）自由落体运动的速度、位移与时间的关系式：v＝___________，___________。
14．小球从离地高5.8m的平台以某一初速度做竖直上抛运动，测得抛出后第3s内经过的路程为3.4m，可知小球抛出的初速度大小为______m/s，落到地面时速度大小为______m/s。（重力加速度）
四、解答题。本大题共3小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
15．从离地320m的空中自由落下一个小球，g=10m/s2，求：
（1）经过多少时间落到地面；
（2）从开始落下的时刻起在最后1s内的位移．
16．某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭从地面发射后，始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40
m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g=10
m/s2，求：
(1)燃料恰好用完时火箭的速度；
(2)火箭上升离地面的最大高度；
(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。
17．从20m高的楼房的阳台上以20m/s的初速度竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，求小球运动到离抛出点15m处所经历的时间．
(g=10m/s2)
参考答案
1．B
【解析】自由落体运动的加速度，同一地点，轻、重物体下落的加速度一样大，选项B正确，A错误；这个加速度，地球的两极比赤道处的较大，选项CD错误；故选B.
2．B
【解析】A、B、两球落地的时间差等于a球从抛出点到返回抛出点过程的时间；根据速度时间公式，上升时间为，竖直上抛运动具有对称性，上升时间等于下降时间，故下降时间为，故总时间为：，A错误，B正确；
C、D、由于两球落地的时间差为：，与抛出点的高度无关；C、D错误.
故选B.
3．C
【解析】伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，也没有“速度”，“加速度”等物理概念，所以不可能得出“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关”的结论；选项A错误；伽利略测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间，发现位移与时间的平方成正比；增大斜面倾角，该规律仍然成立；则伽利略能得出的结论可能是“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所用时间与倾角有关”，选项B错误；为了“减小”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，则伽利略当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间，选项C正确；伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，也没有“速度”，“加速度”等物理概念，是牛顿提出了这些物理概念，故D错误；故选C.
4．D
【解析】由图象可知：前0.5s内物体自由下落，后0.3s物体反弹，根据v-t图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移可得：小球下落的高度为：，故A错误；小球在从开始下落0.8
s内的位移：，所以平均速度为：，故B错误，C正确；下落前0.5
s内加速度：，后0.3
s内加速度：，所以加速度大小相等，方向相同，故D正确．所以D正确，ABC错误．
5．D
【解析】试题分析：竖直上抛时从抛出回到抛出点时间为2t，所以，2t=，v0=gt，
设上升到h/2时，速度为v，上升和下降的总时间为t，
’
，故选D．
6．B
【解析】水流由A到B做匀加速直线运动，由速度与位移关系：，代入数据解得：，由单位时间内通过任意横截面的水的体积均相等，可得：，解得：d2＝0.98
cm，故B正确,ACD错误．
7．B
【解析】该同学竖直方向的位移应该是重心上升的高度，不是1.8m，而是0.9m左右，由速度位移公式：，代入数据解得：，故B正确，ACD错误．
8．AD
【解析】小球在第2s末的速度为，故A正确；小球在前2s内的位移为，故小球在前2s内的平均速度为，故B错误，D正确；小球在第2s内的位移为，故C错误．
9．ACD
【解析】A．根据自由落体运动的定义可知，自由落体运动是是竖直向下，v0=0，a=g的匀加速直线运动，故A正确；
B．由位移公式可得，在1s内、2s内、3s内的位移之比为1：4：9；而在三个连续1s内的位移为：1：3：5；故B错误；
C．由v=gt可知，在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1：2：3；故C正确；
D．当h1＝4.9
m，h2＝9.8
m，h3＝14.7
m时h1∶h2∶h3＝1∶2∶3，因为t＝，所以
t1∶t2∶t3＝∶∶＝1∶∶
故D正确。
故选AD。
10．AC
【解析】AB．相遇时，有
vB=v0－gt=（20－10×1）m/s=10m/s
vA=gt=10×1m/s=10m/s
hB=v0t－gt2=20×1－×10×12m=15m
故A正确，B错误；
C．小球B能够上升的最大高度
h==20m
故A、B两球在B上升的过程中相遇，两球相遇时有
hA＋hB=gt2＋v0t－gt2=20m
解得
t=1s
故C正确；
D．t=2s时，小球A落地，小球B运动到最高点，所以两球在空中只能相遇一次，故D错误。
故选AC。
11．重力
静止
比较小
忽略
【解析】略
12．1∶1
2∶1
2∶1
【解析】略
13．0
匀加速直线
适用于
gt
【解析】略
14．22m/s或28m/s
或
【解析】[1]抛出后第三秒内路程为，设其上升时间为t，则下落时间为(1-t)。
代入数据，可得
，
根据竖直上抛运动规律，可知
小球抛出初速度
[2]根据竖直上抛运动规律，可知
代入数据，可得
15．(1)8s
(2)75m
【解析】（1）根据：
得：
s
（2）因为从开始落下起前7s内的位移为：
m
所以最后1s内的位移为:
m
16．(1)20m/s；(2)60m；(3)
【解析】设燃料用完时火箭的速度为v1，所用时间为t1；火箭的上升运动分为两个过程，第一个过程为做匀加速直线运动，第二个过程为做竖直上抛运动至最高点。
(1)火箭点火后到燃料刚用完的过程中有
代入数据解得
v1=20m/s
(2)
燃料后，火箭只受重力，则可以继续上升的高度
代入数据解得
h2=20m
所以火箭上升离地面的最大高度
h=h1＋h2=40
m＋20
m=60
m
(3)从燃料用完到运动至最高点的过程中，由
v1=gt2
得
从最高点落回地面的过程中
而h=60
m，代入得
故总时间
17．1s,
3s,(2+)s
【解析】取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x=15m，由x=v0t-gt2代入得：
15=20t-×10t2
解得：
t1=1s，t2=3s
当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为x=-15m，由x=v0t-gt2代入得：
-15=20t-×10t2
解得：
t1=（2+）s，t2=（2-）s（舍去）
自由落体运动
一、单选题。本大题共7小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．关于自由落体运动的加速度，正确的是（ ）
A．重的物体下落的加速度大
B．同一地点，轻、重物体下落的加速度一样大
C．这个加速度在地球上任何地方都一样大
D．这个加速度在地球赤道比在地球北极大
2．在某高处A点，以v0的速度同时竖直向上与向下抛出a、b两球，不计空气阻力，则下列说法中正确的：
A．两球落地的时间差为
B．两球落地的时间差为
C．两球落地的时间差与高度有关
D．条件不足，无法确定
3．最早系统地研究自由落体的物理学家是伽利略，他为了研究自由落体的规律，采用“冲淡”重力的方法，将落体实验转化为著名的沿斜面运动的实验如图所示．实验中，伽利略不断改变铜球滚下的距离，重复了多次，测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间，发现位移与时间的平方成正比；增大斜面倾角，该规律仍然成立．于是，他外推到倾角为的情况，得出结论．关于该实验，下列说法中正确的是
A．伽利略能得出的结论可能是“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关”
B．伽利略能得出的结论可能是“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所用时间与倾角无关”
C．当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间
D．当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的加速度大小
4．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度—时间图象如图所示，则由图可知（g取10
m/s2）（
）
A．小球下落的高度2.5
m
B．小球在0.8
s内的平均速度大小是4
m/s，方向竖直向下
C．小球在0.8
s内的位移为0.8
m，方向竖直向上
D．小球在前0.5
s内和后0.3
s内加速度大小相等，方向相同
5．不计空气阻力情形下将一物体以一定的初速度竖直上拋，从拋出至回到拋出点的时间为2t，若在物体上升的最大高度的一半处设置一水平挡板，仍将该物体以相同的初速度竖直上抛，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反．撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为
A．0.2t
B．0.3t
C．0.5t
D．0.6t
6．如图所示，水龙头开口A处的直径d1=2
cm，A离地面B的高度h=80
cm，当水龙头打开时，从A处流出的水流速度v1=1
m/s，在空中形成一完整的水流束，不计空气阻力．则该水流束在地面B处的截面直径d2约为（g取10
m/s2）（
）
A．2
cm
B．0.98
cm
C．4
cm
D．应大于2
cm，但无法计算
7．某同学身高1.8
m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8
m高度的横杆．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（
）
A．2
m/s
B．4
m/s
C．8
m/s
D．10
m/s
二、多选题。本大题共3小题，每小题所给四个选项中有多个正确选项。
8．一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10
m/s2)．下列说法正确的是( )
A．第2
s末小球的速度为20
m/s
B．前2
s内小球的平均速度为20
m/s
C．第2
s内小球的位移为10
m
D．前2
s内小球的位移为20
m
9．关于自由落体运动，下面说法正确的是（
）
A．它是竖直向下，v0=0，a=g的匀加速直线运动
B．在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1∶4∶9
C．在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1∶2∶3
D．从开始运动起下落4.9m、9.
8m、14.7m，所经历的时间之比为
10．小球A从离地面20m高处做自由落体运动，小球B从A下方的地面上以20m/s的初速度做竖直上抛运动，两球同时开始运动，在空中相遇，取g=10m/s2（ ）
A．两球相遇时速率都是10m/s
B．两球相遇位置离地面10m高
C．开始运动1s后两球相遇
D．两球在空中相遇两次
三、填空题。本大题共4小题。
11．自由落体运动
（1）定义：物体只在______作用下从______开始下落的运动；
（2）物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用______，可以______。
12．质量为2m的物体A从高h处自由下落，质量为m的物体B从高h处自由下落，不计空气阻力，则A、B两物体下落的加速度之比为________；下落时间之比为tA∶tB＝________；落地前瞬间的速度之比vA∶vB＝________.
13．自由落体运动的规律
（1）自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为______的______运动；
（2）匀变速直线运动的基本公式及其推论都______自由落体运动；
（3）自由落体运动的速度、位移与时间的关系式：v＝___________，___________。
14．小球从离地高5.8m的平台以某一初速度做竖直上抛运动，测得抛出后第3s内经过的路程为3.4m，可知小球抛出的初速度大小为______m/s，落到地面时速度大小为______m/s。（重力加速度）
四、解答题。本大题共3小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
15．从离地320m的空中自由落下一个小球，g=10m/s2，求：
（1）经过多少时间落到地面；
（2）从开始落下的时刻起在最后1s内的位移．
16．某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭从地面发射后，始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40
m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g=10
m/s2，求：
(1)燃料恰好用完时火箭的速度；
(2)火箭上升离地面的最大高度；
(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。
17．从20m高的楼房的阳台上以20m/s的初速度竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，求小球运动到离抛出点15m处所经历的时间．
(g=10m/s2)
参考答案
1．B
【解析】自由落体运动的加速度，同一地点，轻、重物体下落的加速度一样大，选项B正确，A错误；这个加速度，地球的两极比赤道处的较大，选项CD错误；故选B.
2．B
【解析】A、B、两球落地的时间差等于a球从抛出点到返回抛出点过程的时间；根据速度时间公式，上升时间为，竖直上抛运动具有对称性，上升时间等于下降时间，故下降时间为，故总时间为：，A错误，B正确；
C、D、由于两球落地的时间差为：，与抛出点的高度无关；C、D错误.
故选B.
3．C
【解析】伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，也没有“速度”，“加速度”等物理概念，所以不可能得出“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关”的结论；选项A错误；伽利略测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间，发现位移与时间的平方成正比；增大斜面倾角，该规律仍然成立；则伽利略能得出的结论可能是“斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所用时间与倾角有关”，选项B错误；为了“减小”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，则伽利略当时利用斜面做实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间，选项C正确；伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，也没有“速度”，“加速度”等物理概念，是牛顿提出了这些物理概念，故D错误；故选C.
4．D
【解析】由图象可知：前0.5s内物体自由下落，后0.3s物体反弹，根据v-t图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移可得：小球下落的高度为：，故A错误；小球在从开始下落0.8
s内的位移：，所以平均速度为：，故B错误，C正确；下落前0.5
s内加速度：，后0.3
s内加速度：，所以加速度大小相等，方向相同，故D正确．所以D正确，ABC错误．
5．D
【解析】试题分析：竖直上抛时从抛出回到抛出点时间为2t，所以，2t=，v0=gt，
设上升到h/2时，速度为v，上升和下降的总时间为t，
’
，故选D．
6．B
【解析】水流由A到B做匀加速直线运动，由速度与位移关系：，代入数据解得：，由单位时间内通过任意横截面的水的体积均相等，可得：，解得：d2＝0.98
cm，故B正确,ACD错误．
7．B
【解析】该同学竖直方向的位移应该是重心上升的高度，不是1.8m，而是0.9m左右，由速度位移公式：，代入数据解得：，故B正确，ACD错误．
8．AD
【解析】小球在第2s末的速度为，故A正确；小球在前2s内的位移为，故小球在前2s内的平均速度为，故B错误，D正确；小球在第2s内的位移为，故C错误．
9．ACD
【解析】A．根据自由落体运动的定义可知，自由落体运动是是竖直向下，v0=0，a=g的匀加速直线运动，故A正确；
B．由位移公式可得，在1s内、2s内、3s内的位移之比为1：4：9；而在三个连续1s内的位移为：1：3：5；故B错误；
C．由v=gt可知，在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1：2：3；故C正确；
D．当h1＝4.9
m，h2＝9.8
m，h3＝14.7
m时h1∶h2∶h3＝1∶2∶3，因为t＝，所以
t1∶t2∶t3＝∶∶＝1∶∶
故D正确。
故选AD。
10．AC
【解析】AB．相遇时，有
vB=v0－gt=（20－10×1）m/s=10m/s
vA=gt=10×1m/s=10m/s
hB=v0t－gt2=20×1－×10×12m=15m
故A正确，B错误；
C．小球B能够上升的最大高度
h==20m
故A、B两球在B上升的过程中相遇，两球相遇时有
hA＋hB=gt2＋v0t－gt2=20m
解得
t=1s
故C正确；
D．t=2s时，小球A落地，小球B运动到最高点，所以两球在空中只能相遇一次，故D错误。
故选AC。
11．重力
静止
比较小
忽略
【解析】略
12．1∶1
2∶1
2∶1
【解析】略
13．0
匀加速直线
适用于
gt
【解析】略
14．22m/s或28m/s
或
【解析】[1]抛出后第三秒内路程为，设其上升时间为t，则下落时间为(1-t)。
代入数据，可得
，
根据竖直上抛运动规律，可知
小球抛出初速度
[2]根据竖直上抛运动规律，可知
代入数据，可得
15．(1)8s
(2)75m
【解析】（1）根据：
得：
s
（2）因为从开始落下起前7s内的位移为：
m
所以最后1s内的位移为:
m
16．(1)20m/s；(2)60m；(3)
【解析】设燃料用完时火箭的速度为v1，所用时间为t1；火箭的上升运动分为两个过程，第一个过程为做匀加速直线运动，第二个过程为做竖直上抛运动至最高点。
(1)火箭点火后到燃料刚用完的过程中有
代入数据解得
v1=20m/s
(2)
燃料后，火箭只受重力，则可以继续上升的高度
代入数据解得
h2=20m
所以火箭上升离地面的最大高度
h=h1＋h2=40
m＋20
m=60
m
(3)从燃料用完到运动至最高点的过程中，由
v1=gt2
得
从最高点落回地面的过程中
而h=60
m，代入得
故总时间
17．1s,
3s,(2+)s
【解析】取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x=15m，由x=v0t-gt2代入得：
15=20t-×10t2
解得：
t1=1s，t2=3s
当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为x=-15m，由x=v0t-gt2代入得：
-15=20t-×10t2
解得：
t1=（2+）s，t2=（2-）s（舍去）