2.4自由落体运动同步练习——2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册（word含答案）

第二章匀变速直线运动第四节自由落体运动同步练习2021~2022学年高一物理上学期（粤教版2019必修第一册）
练习
一、单选题，共10小题
1．四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面。下列各图中，能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是（　　）
A．
B．
C．
D．
2．如图所示为某运动员（可视为质点）参加跳板跳水比赛时，其竖直方向的速度随时间变化的图象，以他离开跳板时为计时起点，不计空气阻力，则（　　）
A．t1时刻开始进入水中
B．t2时刻开始进入水中
C．t2时刻达到最高点
D．t1～t2时间内速度方向竖直向上
3．一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点A的时间间隔是5s，两次经过一个较高点B的时间间隔是3s，则A、B之间的距离是（不计空气阻力，g=10m/s2）（　　）
A．80m
B．40m
C．20m
D．无法确定
4．某物体以30
m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g=10
m/s2，则5
s内物体的（　　）
A．路程为55
m
B．位移大小为25
m，方向竖直向上
C．速度改变量的大小为10
m/s，方向竖直向下
D．平均速度大小为13
m/s，方向竖直向上
5．一物体从H高处自由下落，经时间t落地，则当它下落
时，离地的高度为（　　）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB=2m，BC=3m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等，则下列说法中正确的是（　　）
A．可以求出物体加速度的大小
B．可以求得CD=5m
C．可以求得OA之间的距离为1.125m
D．可以求得OA之间的距离为1.5m
7．跳水运动员训练时从10m跳台双脚朝下自由落下，某同学利用手机的连拍功能，连拍了多张照片。从其中两张连续的照片中可知，运动员双脚离水面的实际高度分别为5.0m和2.8m。由此估算手机连拍时间间隔最接近以下哪个数值（　　）
A．
B．
C．
D．
8．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高的横杆。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为（　　）
A．2
m/s
B．4
m/s
C．6
m/s
D．8
m/s
9．一个物体从某一高度做自由落体运动。已知它在第1s内的位移恰为它在最后1s内位移的三分之一、则它开始下落时距地面的高度为（g=10m/s2）（　　）
A．15m
B．20m
C．11.25m
D．31.25m
10．如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，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、…所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断不正确的是（　　）
A．位置“1”是小球释放的初始位置
B．小球做匀加速直线运动
C．小球下落的加速度为
D．小球在位置“3”的速度为
二、填空题，共5小题
11．一小球做自由落体运动，以释放时刻为计时起点，则内的位移与内的位移之比为_______。
12．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）
13．一物体做自由落体运动，落地时的速度为，则它下落高度是________.它在前内的平均速度为________，它在最后内下落的高度是________（取）.
14．以初速度竖直上抛一小球，后以相同初速度在同一点竖直上抛另一小球，则两球在离出发点上方____________处相碰。（）
15．竖直上抛运动是物体只在____________作用下，_______________的运动。
三、解答题，共5小题
16．极限跳伞已经成为最受年轻人喜爱的极限运动之一。打开降落伞之前，运动员的运动可近似视为自由落体运动，运动员下落44.1m时所用的时间和达到的速度分别是多少 在运动员下落的第3s内，下落的高度是多少
17．高空坠物常会造成极大的危害。某高楼住户，有一花盆从距地面20m处自由落下。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，花盆经过多长时间落到地面 到达地面时的速度有多大 请根据计算结果，查找相关资料，讨论高空坠物的危害并提出防止高空坠物的建议。
18．如图所示，漫画中的人用石块来估测水井的深度。你认为有道理吗 为什么
19．做匀变速直线运动的物体，设在各个连续相等的时间t内的位移分别是s1，s2，s3，…，sN。如果物体的加速度是a，试证明：
(1)s2-s1=s3-s2=…=sN-sN-1=at2；
(2)s4-s1=s5-s2=s6-s3=3at2。
20．一小球从某高处以10m/s的速度竖直向上抛出，落到地面时速度大小为20m/s。求小球在空中的运动时间。（取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力）
试卷第1页，共3页
参考答案
1．C
【详解】
每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面，可以知道第一个球经过T时间落地，第二球落地的时间为2T，依次为3T、4T。逆过来看，相当于一个小球每经过相等时间所到达的位置。可以知道相等时间间隔内的位移越来越大，所以从下而上，相邻两个小球之间的竖直位移越来越大。
故选C。
2．B
【详解】
ACD．运动员起跳时的速度方向向上，t1时刻速度变为零，t1时刻后速度方向向下，则t1时刻达到最高点，故ACD错误；
B．0～t2时间内v－t图象为直线，加速度不变，所以在0～t2时间内运动员在空中，t2时刻后进入水中，故B正确；
故选B。
3．C
【详解】
物体做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得，物体从最高点自由下落到A点的时间为，从最高点自由下落到B点的时间为，A、B间距离为
故选C。
4．B
【详解】
A．物体以30
m/s的初速度竖直上抛时，上升的最长时间为
t1==3s
上升的最大高度为
h1==45
m
后2
s内物体做自由落体运动，下降的高度为
h2=gt22=20m
所以物体在5
s内物体通过的路程
s=h1＋h2=65
m
故选项A错误；
B．通过的位移为
x=h1-h2=25m
方向竖直向上，选项B正确；
C．根据加速度的定义可知，物体在5
s内速度改变量的大小为
Δv=gt=50
m/s
故选项C错误。
D．根据平均速度的定义可知，物体在5
s内的平均速度为
故选项D错误；
故选B。
5．C
【详解】
根据
h＝gt2
下落高度与时间的平方成正比，所以下落时，下落高度为，离地高度为。
故选C。
6．C
【详解】
A．由Δs＝at2可得物体的加速度a的大小为
因为不知道时间，所以不能求出加速度，故A错误；
B．根据
sCD－sBC＝sBC－sAB＝1m
可知
sCD＝(3＋1)
m＝4m
故B错误；
CD．物体经过B点时的瞬时速度为
再由
v12＝2as可得O、B两点间的距离为
所以O与A间的距离为
sOA＝sOB－sAB＝(3.125－2)m＝1.125m
故C正确，D错误。
故选C。
7．B
【详解】
A．运动员做自由落体运动，下落到距水面为5m时所需时间为t，则
下落的距水面为2.8m时，下落的时间为t+T，则
联立解得
故ACD错误，B正确。
故选B。
8．B
【详解】
运动员跳高过程，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高的高度约为0.9m，根据
解得
故选B。
9．B
【详解】
设物体下落时间为t，第1s内下落高度为
则最后1s内下落高度为
解得
则物体开始下落时距地面的高度为
故选B。
10．A
【详解】
BC．由题图可知，连续相等时间内为位移差相等，所以小球做匀加速直线运动，小球下落的加速度为
BC正确；
D．小球在位置3的瞬时速度的大小为
D正确；
A．由于
解得，A错误。
故选A。
11．
【详解】
内的位移为
内的位移为
则内的位移与内的位移之比为
12．22m/s或28m/s
或
【详解】
[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
13．45
10
25
【详解】
[1]由速度-位移公式
可得
[2]前内的平均速度为
[3]物体做自由落体运动的总时间
最后内下落的高度等于下落的总高度减去前内的高度，即
14．
【详解】
设第二个小球抛出后经时间t相遇，根据位移大小相等有
解得
代入
得
15．重力
有竖直向上的初速度
【详解】
[1][2]竖直上抛运动是物体只在重力作用下，以一定的初速度沿着竖直方向向上抛出的运动。
16．3s；29.4m/s；24.5m
【详解】
根据
可得运动员下落44.1m时所用的时间为
速度大小为
运动员下落的第3s内，下落的高度为
17．2s，20m/s，危害及建议见解析
【详解】
根据自由落体运动的规律有
解得
落地速度为
高空坠物落地时，速度快，砸到人轻者致伤、致残，重者直接死亡。建议：国家做好立法，公民要知法守法，社会设立警示标语并积极宣传。
18．有道理，见解析
【详解】
有道理，因为石头在下落过程中空气阻力影响很小，在忽略空气阻力的情况下，石块做自由落体运动，2s下落的距离
解得
忽略声音传播的时间，则井深约为20m。
19．证明过程见解析
【详解】
(1)设物体做匀变速直线运动到某点的速度为v0，加速度为a，相邻的时间间隔为t，则由位移时间关系式
得
s2 s1＝at2
同理，设第3个相等时间的位移为s3，则有
s3 s2＝at2
…
sN sN 1＝at2
所以匀变速运动物体在连续相等时间的位移之差△x=at2，证毕。
(2)由于
s2-s1=s3-s2=s4-s3=s5-s4=…=sN sN 1＝at2
故
s4-s1=(s4-s3）+（s3-s2）+（s2-s1)=3at2
同理
s5 s2＝（s5 s4）+（s4 s3）+（s3 s2）＝3at2
s6 s3＝（s6 s5）+（s5 s4）+（s4 s3）＝3at2
证毕。
20．
【详解】
小球做竖直上抛运动，可看作一种匀减速直线运动，取竖直向上方向为正方向，则有
解得小球在空中运动的时间
答案第1页，共2页
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