2.5自由落体运动 课时作业（Word版含解析）

2021-2022学年教科版（2019）必修第一册
2.5自由落体运动
课时作业（解析版）
1．下列关于重力加速度的说法正确的是（　　）
A．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢
B．质量大的物体重力加速度大，质量小的物理重力加速度小
C．地球表面各处的重力加速度，随着纬度的增加而增加
D．重力加速度和重力的方向相同，都是指向地心
2．在高台上将物体分别以不同速度竖直上抛，速度分别为、、和，物体运动1s末，都没有落地，不计空气阻力，取，则此时物体速率最大的是（　　）
A．第一次
B．第二次
C．第三次
D．第四次
3．2020年12月1日，嫦娥五号探测器成功着在月球正面风暴洋西北部的预选着陆区。据悉当它靠近月球过程中，缓速下降距离月面30至2m左右后，调整状态，想停在月面上方1.8m处，如图所示，之后关闭发动机，在月球表面自由下落，则探测器自由下落到月面的时间最接近的是（月球表面的重力加速度约为地球表面的）（　　）
A．0.5s
B．1.5s
C．25s
D．3.5s
4．利用手机的照相功能可以研究自由落体运动。实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条径迹，已知手机照相的曝光时间为0.02s，每块砖的平均厚度为6cm，估算石子释放点距地面的高度最接近（　　）
A．2.3m
B．2.5m
C．1.8m
D．2.0m
5．CBA（中国男子篮球职业联赛）篮球筐距地面高度3.05m，某篮球运动员站立举手能达到高度2.53m。如图所示，他竖直跳起将篮球扣入栏中，重力加速度，他起跳的初速度约为（　　）
A．1m/s
B．2.5m/s
C．3.8m/s
D．10m/s
6．把自由下落物体的总位移分成相等的三段，则由上到下顺次经过这三段位移所需的时间之比是（　　）
A．3∶2∶1
B．1∶∶
C．1∶（）∶（）
D．∶∶1
7．跳水运动员训练时，从10m跳台双脚朝下由静止自由落下，某同学利用手机连续拍摄了多张照片。选取其中两张照片，根据比例运算可知，运动员双脚离水面的实际高度分别约为8.2m和5.0m。由此估算手机拍摄这两张照片的时间间隔为（　　）
A．2×10-2s
B．2×10-1s
C．4×10-2s
D．4×10-1s
8．从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中任一时刻（　　）
A．甲、乙两球速度之差也越来越小
B．甲、乙两球速度之差保持不变
C．甲、乙两球距离越来越大
D．甲、乙两球距离越来越小
9．将质量为0.1kg的物体竖直向上抛出，物体向上运动的过程中速度v与位移x的关系式为。关于物体该过程的初速度、加速度a、阻力f的大小及物体运动到最高点的时间t（设竖直向上为正方向，取g=10m/s2），下列说法正确的是（　　）
A．=5m/s，m/s2
B．=5m/s，m/s2
C．f=0.25N，t=0.4s
D．f=1.25N，t=0.4s
10．如图所示，一根轻质细线将2个薄铁垫圈A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为8L，A距地面为L，同时由静止释放A、B，不计空气阻力，从开始释放到A落地历时，A落地前瞬间速率为，A落地后不反弹。从A落地到B落在A上历时，B落在A上前瞬间速率为，则（
）
A．
B．
C．
D．
11．小球以某一速度竖直上抛，在上升过程中小球在最初的上升高度是其上升时间内正中间上升高度的倍，不计空气阻力，重力加速度，则下列说法正确的是（　　）
A．小球上升的时间为
B．小球上升的最大高度为
C．小球中间上升的高度为
D．小球最初上升的高度为
12．如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（g取10m/s2）（
）
A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足
B．水滴在各点速度之比满足
C．水滴在相邻两点之间的位移满足
D．间歇发光的间隔时间是
13．从离地面125m的高空自由下落一个小球，取g=10m/s2，求：
(1)小球经过多长时间落到地面？
(2)小球落地时的速度大小？
(3)从开始下落时刻起，前3s内小球的平均速度是多少？
14．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，放手后两小球都做自由落体运动（绳子的质量不计，球的大小可忽略，）求：
(1)B球落地时A球的速度多大？
(2)B球落地时A球再过多久落地？
(3)A球下落最后1秒位移大小？（B落地后不影响A下落）
15．一小球竖直向上抛出，两次经过抛出点上方距离抛出点的高度为10m处的时间间隔为，不计空气阻力，取重力加速度大小。求：
(1)小球的上抛初速度大小
(2)小球从抛出到返回原处所经历的时间
16．人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间。如图，同学甲两个手指捏住木尺一端，同学乙在木尺另一端12cm刻度处做握尺准备，且手的任何部位都与尺不接触。当看到甲放手时，他立即握住木尺。若同学乙的反应时间为0.2s，试求乙所握处的刻度值。（g=10m/s2）
参考答案
1．C
【详解】
A．重力加速度表示自由下落的物体速度变化的快慢。A错误；
B．重力加速度与物体在地球上位置有关，与物体质量无关。B错误；
C．由于地球自转的影响，纬度越高，重力加速度越大。C正确；
D．重力加速度和重力的方向相同，只有在赤道和两极，才指向地心。D错误。
故选C。
2．D
【详解】
以竖直向上为正方向，有
当时，；当时，；当时，；当时，，故1s后速度最大值为7m/s。
故选D。
3．B
【详解】
根据自由落体公式得
解得
故选B。
4．A
【详解】
石子在曝光时间内的平均速度为
可近似将此速度看成是石子到点时的瞬间速度，取，根据
解得
释放总高度
故选A。
5．C
【详解】
根据v2=2gh可得
因运动员竖直跳起将篮球扣入栏中，可知起跳的略大于3.2m/s；
故选C。
6．C
【详解】
设自由下落物体的总位移为3h，物体由上到下通过第一个h位移所需时间为t1，根据
得
t1＝
同理，物体通过第二个h位移时所需的时间为
t2＝－＝（－1）
物体通过第三个h位移时所需的时间为
t3＝－＝（－）
故
（
故选C。
7．D
【详解】
运动员做自由落体运动，下落到距水面为8.2m时所需时间为t
下落的距水面为5m时，下落的时间为t+T，则
联立解得
故选D。
8．BC
【分析】
本题考查自由落体速度和位移公式。
【详解】
AB．由自由落体的速度公式
可知两球的速度差恒为定值，故A项错误，B项正确；
CD．由自由落体的速度公式
可知两球的位移差越来越大，故C项正确，D项错误。
故选BC。
9．AC
【详解】
AB．由速度位移公式得
对比可得
，
故A正确，B错误；
CD．物体运动到最高点的时间
由牛顿第二定律有
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
10．AD
【详解】
AB．根据
可得A落地所用的时间为
B落地所用的时间为
所以AB落地的时间差为
故A正确，B错误；
CD．落地时的速度为
所以v2=3v1，故C错误，D正确。
故选AD。
11．BC
【详解】
ACD．依题意知，最初1s内物体上升高度为
设上升时间内正中间的平均速度为，即也为上升过程中全程的平均速度，有
则中间1s内物体上升高度为
又
联立求得：
故小球上升的时间
小球中间上升的高度为
小球最初上升的高度
故AD错误C正确；
B．小球上升的最大高度为
故B正确；
故选BC。
12．AD
【详解】
AC．水滴在相邻两点之间的位移满足
根据初速度为零的匀加速直线运动的等分规律得
A正确，C错误；
D．由
得，间歇发光的间隔时间为
D正确；
B．由
水滴在各点速度之比为
B错误。
故选AD。
13．(1)5s；(2)50m/s；(3)15m/s.
【详解】
(1)根据可得小球落到地面的时间
(2)小球落地时的速度大小
(3)从开始下落时刻起，3s末的速度
则前3s内小球的平均速度
14．(1)10m/s；(2)0.2s；(3)7m
【详解】
(1)AB一起做自由落体运动，则由可得
(2)由可知，A、B两球落地所用时间分别为
则B球落地后，A球又运动的时间为
(3)
A球下落最后1秒位移大小为
15．(1)；(2)
【详解】
(1)由竖直上抛运动的对称性可知，从距离抛出点的高度为处运动到最高点所用的时间
对应的高度
最高点与抛出点的距离
由，得
(2)小球从抛出到返回原处所经历的时间
16．32cm
【详解】
木尺做自由落体运动，同学乙的反应时间即为木尺自由下落时间
解得h=0.2m，故刻度值为32cm。