2.4 自由落体运动 新学期基础练习—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新学期基础练习A2021_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9小题
1．一质量为1kg的小石块从空中的某一高度，由静止释放落至地面。已知它在落地前1s内的位移大小是它在第1s内位移大小的5倍，不计空气阻力重力加速度g取10m/s2，则（　　）
A．小石块在空中运动时间为4s
B．小石块落地时的速度大小为40m/s
C．小石块在第2s末距离地面的高度为30m
D．小石块释放点距地面的高度为45m
2．甲、乙两球从足够高的同一位置相隔1
s先后自由落下，在下落过程中（　　）
A．两球的速度差始终不变
B．两球的速度差越来越大
C．两球的距离越来越小
D．两球的距离始终不变
3．如图所示，将小球A以初速度v0竖直上抛的同时，将小球B由静止释放，不计空气阻力重力加速度大小为g。若小球A上升到最高点时，两小球位于同一水平线上，则两小球初始位置之间的高度差为（　　）
A．
B．
C．
D．
4．在不计空气阻力时，以速率竖直向上抛出的物体，上升是匀减速，回落是匀加速，下列能正确描述全过程的图像是（　　）
A．
B．
C．
D．
5．伽利略在研究自由落体规律时假设小球下落的速度和所用的时间成正比，由于当时实验条件的限制，速度的测量很困难，于是伽利略根据假设推出了一个便于测量的物理量，也就是我们今天所说的“位移”，并通过研究“位移”和时间的关系验证了他的假设。在这个过程中，伽利略主要用到的科学研究方法是（　　）
A．等效替代法
B．转换法
C．控制变量法
D．放大法
6．高空抛物是一种不文明行为，会带来很大的社会危害。某天，家住8楼的小华发现有一钢球从落地窗外坠落，调看家里视频监控发现钢球通过落地窗用时，已知落地窗高度为，每层楼高度为，试估算钢球从几楼抛出（　　）
A．9楼
B．10楼
C．15楼
D．20楼
7．实验者从某砖墙的高处使一个石子自由落下，并且拍摄石子在空中的照片。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每块砖的厚度（包括砖缝）都大约为6cm，使用的相机曝光时间为0.02s。则可以估算出石子落到A点的速度大约为（　　）
A．5.0m/s
B．6.0m/s
C．7.0m/s
D．8.0m/s
8．课间，一些“弹簧”男常在走廊上跳摸指示牌秀弹跳。身高1.70m的小宋同学在指示牌正下方原地竖直向上跳起，手指恰好能摸到指示牌的下边沿，经测得指示牌下边沿到地面的竖直距离为2.50m
（如图）。小宋同学双脚离地时速度大小最接近于（　　）
A．0.
5m/s
B．3m/s
C．6m/s
D．9m/s
二、填空题，共5小题
9．从高处自由落下的物体，到达地面的速度与落到高处的速度之比为______，当下落到某处速度为落地速度的，其下落高度与的比值为______。
10．如图，做自由落体运动的物体，经过点和点时的速度分别为和，则间的距离为______m，物体通过所用的时间为______s。
11．自由落体第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为______。
12．一个做匀加速直线运动的物体，它在开始计时连续两个4s的时间间隔内所通过的位移分别为24m和64m，则这个物体的初速度是_____________，加速度是_______________。
13．一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过最高点下方一个比较低的A点的时间间隔为，两次通过比较高的B点的时间间隔为，则A、B之间的距离为________.
三、解答题，共3小题
14．比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹，成为世界旅游的著名景点之一。某同学很想知道比萨斜塔的高度，但手头有没有资料。这时他刚好从电视中看到比萨斜塔的图片，而且刚好看到从塔顶落下小球，小球经过第一层到达地面的时间，如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度，重力加速度取，不计空气阻力。
（1）求斜塔离地面的总高度；
（2）求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度。
15．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。
16．从离地500m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，求：
（1）落地时的速度大小？
（2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移大小？最后1s内的位移大小？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．D
【详解】
小石块在第1s内的位移
则落地前1s内位移为
25m
根据初速度为零的匀变速直线运动规律可知，小石块在第3s内的位移恰好为25m，以可判断，小石块的运动时间为3s，则落地时的速度
v=gt=30m/s
在第2s末距离地面的高度为25m，小石块开始下落时距地面的高度
H=（5+15+25）m=45m
故选D。
2．A
【详解】
AB．设甲球下落时间为t，由
可得
故两球的速度差始终不变，故A正确，B错误；
CD．两球的距离为
距离越来越大，故CD错误。
故选A。
3．A
【详解】
小球A上升到最高点的时间
此时间内小球A上升的位移
小球B下降的位移
所以初始时两小球之间的高度差
故A正确。
故选A。
4．A
【详解】
A．图线是一条直线，加速度相同，物体落回抛出点的速度与抛出时的速度大小相等，方向相反，上升时间和下落时间相等，符合竖直上抛运动的特点，故A正确；
B．图线反映物体是一直匀速上升，不符合竖直上抛运动的情况，故B错误；
C．图线反映物体先匀速上升再匀速下降，与竖直上抛运动的情况不符，故C错误；
D．图线表示物体先做初速度为零的匀加速运动，而竖直上抛运动具有初速度，故D错误。
故选A。
5．B
【详解】
伽利略最初假设自由落体运动的速度是随着时间均匀增大，但是他所在的那个时代还无法直接测定物体的瞬时速度，所以不能直接得到速度随时间的变化规律，伽利略通过数学运算得到结论：如果物体的初速度为零，而且速度随时间的变化是均匀的，那么它通过的位移与所用的时间的二次方成正比，这样，只要测出物体通过通
过不同位移所用的时间，就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化，这种研究问题的方法叫转换法，故ACD错误，B正确。
故选B。
6．C
【详解】
设钢球下落点距离小华家窗户上沿高度为h，则
解得
h≈19m
因为可知钢球从15楼抛出的。
故选C。
7．B
【详解】
石子的运动的位移
根据
解得
故选B。
8．B
【详解】
小宋起跳后做匀减速直线运动，采用逆向思维，小宋向下做匀加速直线运动，则有
解得
结合生活实际可知，原地站立且胳膊向上时，手指离地高度约为2.1m，则
代入数据解得
故选B。
9．
【详解】
[1]到达地面的速度
落到高处的速度
到达地面的速度与落到高处的速度之比为；
[2]当下落到某处速度为落地速度的，其下落高度
其下落高度与的比值为。
10．
【详解】
[1]已知重力加速度为g=9.8m/s2，由位移公式可得
代入数据可得。
[2]通过AB的时间为
11．
【详解】
第1s内的位移为
第2s内的位移为
第3s内的位移为
则自由落体第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5。
12．1m/s
2.5
m/s2
【详解】
[1][2]．由题，物体做匀加速直线运动，T=4s，x1=24m，x2=64m
根据推论△x=aT2得到
又得到
代入解得
v0=1m/s
13．
【详解】
[1]．两次经过同一较低A点的时间间隔为tA，则从A点到最高点所用的时间为，竖直上抛是匀减速直线运动末速度为零，我们可以看其逆过程，相当有初速度为零的匀加速直线运动，所以A点离最高点的距离为：
两次经过另一较高的B点的时间间隔为tB，则从B点到最高点所用的时间为，同理B点离最高点的距离为：
则AB两点间的距离为：
△h=hA-hB=g（tA2-tB2）
14．（1）；（2）
【详解】
(1)设小球到达第一层时的速度为，则有
得
代入数据得
塔顶离第一层的高度
所以塔的总高度
(2)小球从塔顶落到地面的总时间
平均速度
15．（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。
16．（1）100m/s；（2）5m，95m
【详解】
（1）小球做自由落体运动，根据位移时间关系公式，有：
解得
故落地速度为
（2）第一秒内位移为：
前9s内的位移为
故最后1s内的位移为
答案第1页，共2页
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