【教科版 (2019) 】2.5自由落体运动 高中物理必修一 同步课时练（含解析）

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2.5自由落体运动同步练习教科版（ 2019）高中物理必修第一册
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ ( http: / / www.21cnjy.com )卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。21教育网
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
1. 庐山瀑布被著名诗人李白夸张成“飞流直下三千尺 ( http: / / www.21cnjy.com )”。若瀑布高度真有三千尺提示：三尺为，下落的初速度和空气阻力都忽略不计，则水落到地面的速度大约为 21cnjy.com
A. B. C. D.
2. 竖直上抛一实心小铁球，小铁球上升到最 ( http: / / www.21cnjy.com )高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中不计空气阻力，取向上为正方向，在下列图像中最能反映小铁球运动情况的是 www.21-cn-jy.com
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com )
C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
3. 关于自由落体运动下列说法正确的是
A. 加速度等于重力加速度的 ( http: / / www.21cnjy.com )运动就是自由落体运动
B. 在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律不同
C. 物体做自由落运动位移与时间成正比
D. 自由落体运动的加速度等于重力加速度21*cnjy*com
4. 如图所示“自由落体”演示实验装置，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中，下列说法正确的是
A. 时间不同，加速度不同 B. 时间相同，加速度不同
C. 时间不同，加速度相同 D. 时间相同，加速度相同
5. 两个小球从两个不同高度处自由下落，结果同时到达地面，如图所示四幅图中，能正确表示它们的运动的是
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com )
C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
6. 物体从某一高度自由下落，第内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地
A. B. C. D.
7. 一根一端封闭，另一端装有阀门的玻璃管， ( http: / / www.21cnjy.com )内有纸片、羽毛、金属片．用抽气机把管内的空气几乎抽尽，再把玻璃管倒过来如图所示观察这些物体下落的快慢情况，下列说法中正确的是【来源：21cnj*y.co*m】
A. 纸片下落最快
B. 羽毛下落最快
C. 金属片下落最快
D. 三者下落一样快．
8. 甲物体自高处自由落下，同时乙物体自地面以初速 ( http: / / www.21cnjy.com )度竖直上抛，重力加速度为不计空气阻力。当乙上升到最高点时，甲、乙恰好相遇，则甲物体原来距地画的高度为 【出处：21教育名师】
A. B. C. D.
9. 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列叙述错误的是
A. 伽利略认为，如果没有空气阻力 ( http: / / www.21cnjy.com )，重物与轻物应该下落得同样快
B. 伽利略把实验和逻辑推理结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
C. 伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
D. 伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量
10. 下列关于自由落体运动的叙述中，正确的是
A. 两个质量不等、高度不同但同时自由下落 ( http: / / www.21cnjy.com )的物体，下落的过程中未落地之前的任何时刻，它们的速度、加速度一定相同
B. 两个质量不等的物体，从同一高度同时自由下落，质量大的物体先着地
C. 仅在重力作用下，沿竖直方向的运动都叫自由落体运动
D. 自由落体运动，在第一秒内、第二秒内、第三秒内的位移比均为 ：：
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
11. 甲物体的重力比乙物体的重力大倍，甲从高处自由落下，乙从高处同时自由落下，下面几种说法中正确的是物体均未落地 21教育名师原创作品
A. 两物体下落过程中， ( http: / / www.21cnjy.com )同一时刻甲的速度比乙的大
B. 下落末，它们的速度相等
C. 各自由下落，它们的速度相等
D. 下落的过程中甲的加速度比乙的大21*cnjy*com
12. 在一个无风的下雨天，某雨滴从离地为的高空处落下，则该雨滴
A. 落地时间为B. 落地时间超过
C. 落地速度为
D. 先加速下落再匀速下落，落地速度小于
13. 多选从地面竖直上抛 ( http: / / www.21cnjy.com )一物体，同时在离地面某一高度处有一物体自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为，则下列说法正确的是
A. 上抛的初速度与落地时速度大 ( http: / / www.21cnjy.com )小相等，都是
B. 两物体在空中运动的时间相等
C. 上升的最大高度与开始下落时的高度相同
D. 两物体在空中同时达到的同一高度处一定是开始下落时高度的中点
14. 下列说法中正确的是
A. 匀变速直线运动是加速度 ( http: / / www.21cnjy.com )均匀变化的直线运动
B. 在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度
C. 物体由某高度从静止开始下落一定做自由落体运动
D. 竖直上抛到最高点时物体速度为零而加速度不为零
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
15. 用“滴水法”可以测量重力加速度，具体操作方法是：
将一只空铁皮水桶倒置在水龙头的正 ( http: / / www.21cnjy.com )下方，可以十分清晰地听到水滴滴到桶底上的声音。细心地调整水龙头的阀门或水桶的高度，使得后一个水滴离开水龙头的同时，恰好听到前一个水滴撞击桶底的声音。【来源：21·世纪·教育·网】
听到某次响声时开 ( http: / / www.21cnjy.com )始用秒表计时，并数“”，以后每听到次响声就顺次加，数到“”时停止计时。
用尺子量出水龙头滴水处到桶底的高度。如果停止计时的时候，秒表上的读数是，水龙头滴水处到桶底的高度为，请你根据以上实验及其数据，计算出当地的重力加速度为____。
16. 某同学用频闪照相法研究小球的自由落体运动，选择一张清晰的频闪照片，剪掉前面小球重叠部分进行研究。已知小球在释放位置时，球心与刻度尺的零刻度线对齐。
( http: / / www.21cnjy.com )
根据图中的数据，请你读出小球运动到照片中第个像点时，下落的高度为____。
若所用频闪照相机的曝光频率为 ( http: / / www.21cnjy.com )，照片上、像点间距离和、像点间距离分别为、，则像点所对应小球的速度____，小球自由下落的加速度____。
四、综合题（本大题共3小题，共36.0分）
17. 已知一个小石子从楼上自由 ( http: / / www.21cnjy.com )落下，经过高为的窗户所用的时间为。石子是从距窗顶多高处自由落下的？取
18. 气球下端悬挂一重物，以速度匀速上升，当到达离地面处时悬挂重物的绳子突然断裂，不计空气阻力，取那么之后
重物从断裂开始经过多长时间上升到最高点？上升的高度是多少？
重物经从断裂开始多长时间落到地面？
重物落地时的速度多大？
19. 高处有一根竖直的、长为，在距棍的下端处有点，现在使棍自由落下，取，求：
棍子刚刚到达点时的速度是多大；
棍子全长通过点需多长时间。
20.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
水的运动看成自由落体运动，根据匀变速 ( http: / / www.21cnjy.com )直线运动的速度位移公式求出水落到地面的速度。
解决本题的关键知道自由落体运动的特点，做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，结合运动学公式灵活求解。
【解答】
水下落的高度，根据得，水落到地面的速度。故A正确，BCD错误。
故选B。

2.【答案】
【解析】
【分析】
速度图象中速度大于表示物体沿正 ( http: / / www.21cnjy.com )方向运动，速度小于表示物体沿负方向运动；速度图象的斜率等于物体的加速度；斜率的绝对值越大代表物体的加速度越大。
把握物体的运动情况包括速度方向和加速度的大小和方向是解决此题的关键，所以解决运动学问题要详细进行过程分析和受力分析。
【解答】
物体在竖直上升过程中物体的速度竖直向上，即速度大于，此时物体的加速度大小为，方向竖直向下，做匀减速直线运动，图象是向下倾斜的直线；
到达最高点后做自由落体运动，速度方向竖直向下，即速度小于，此时物体的加速度大小为，方向竖直向下，做匀加速直线运动，图象是向下倾斜的直线；
故进入湖水之前物体的加速度保持不变，故速度图象的斜率保持不变；
铁球进入湖水后受到湖水的阻力作用，但重力大于阻力，加速度向下，但加速度，速度方向仍然向下即速度小于，做匀加速直线运动，图象是向下倾斜的直线；．
在淤泥中运动的时候速度仍向下，即速度小于，但淤泥对球的阻力大于铁球的重力，所以加速度方向竖直向上，故物体做减速运动，图象是向上倾斜的直线；
故A正确，BCD错误；
故选A。 2·1·c·n·j·y
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查自由落体运 ( http: / / www.21cnjy.com )动的概念与性质。解题的关键在于正确理解自由落体运动的定义，根据规律答题。
【解答】
自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的匀加速直线运动，所以不仅加速度等于重力加速度，初速度也要为零，故A错误，D正确；
B.自由落体运动的加速度与物体的质量无关，是常量，其运动规律与质量无关，即不同质量的物体运动规律相同，B错误；
C.由得知物体做自由落体运动位移与下落时间的平方成正比，C错误；
故选D。 21·世纪*教育网
4.【答案】
【解析】
【分析】
轻重不同的物体在真空管中，不 ( http: / / www.21cnjy.com )受阻力，做自由落体运动，自由落体运动是初速度为零、加速度为的匀加速直线运动。
本题考查牛顿管实验，关键在于理解自由落体运动的规律，基础题。
【解答】
轻重不同的物体在真空管中，不受阻力，做自由落体运动，所以加速度相同，都为，高度相同，根据知运动时间相同，故D正确，ABC错误。
故选D。 www-2-1-cnjy-com
5.【答案】
【解析】
【分析】
由题：两个小球从 ( http: / / www.21cnjy.com )两个不同高度处自由下落，同时到达地面，说明两球不是同时下落，在下落过程，两者的加速度相同，都做匀加速直线运动，根据这些进行选择。
本题考查由速度图象分析物体运动情况的能力。要抓住两球相等的量：加速度，说明速度图象平行。
【解答】
由题：两个小球从两个不同高度处自由下落，同时到达地面，说明两球不是同时下落高度大的小球应先下落，在下落过程，两者的加速度相同，都做匀加速直线运动，直线应平行，符合两者运动情况的只有，故D正确，ABC错误。
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
由自由落体时间与 ( http: / / www.21cnjy.com )高度的关系式可求出总的高度，再结合运动学公式分析求解；或由初速度为零的匀加速直线运动的比例式进行求解。
本题主要考查自由落体运动的基本规律，熟练掌握自由落体公式及比例式是求解的关键。
【解答】
初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为，所以物体下落后半程的时间为，故ABD错误，故C正确。
故选C。
7.【答案】
【解析】
【分析】
把管内的空气几乎抽尽，纸片、羽毛 ( http: / / www.21cnjy.com )、金属片都只受重力作用，下落加速度均为，下落一样快。
本题考查对落体运动快慢的理解能力，要区别伽利略和亚里士多德的观念，根据牛顿第二定律理解有空气的环境重物下落快的原因。
【解答】
把管内的空气几乎抽尽，纸片、羽毛、金属片都只受重力作用，下落加速度均为，经过相同时间，物体的速度为，相同，一样大，即下落一样快。故ABC错误，D正确。
故选D。 2-1-c-n-j-y
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要是考查了自 ( http: / / www.21cnjy.com )由落体运动和竖直上抛运动，解答本题要知道自由落体运动是初速度为零、加速度为的匀加速直线运动，满足匀变速直线运动的计算公式。由题意可知二者在乙上升到最高点时相遇，则由竖直上抛规律求得相遇的时间及两物体的位移，则可求得甲的离地高度。
【解答】
竖直上抛运动的时间为：
甲自由落体的位移为：；
乙上升的位移；
故甲原来离地高度为：，故C正确，ABD错误；
故选：。 21·cn·jy·com
9.【答案】
【解析】解：、伽利略认为，如果没有 ( http: / / www.21cnjy.com )空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，故A正确；
B、伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B正确
C、伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故C错误；
D、伽利略时代没有精确测量时间的工具，所以采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量，故D正确
本题选错误的，故选：
要了解伽利略“理想斜面实验”的内容、方法、原理以及物理意义，伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理．也称作理想化实验它标志着物理学的真正开端．
伽利略的“理想斜面实验”是建立在可靠的事实基础之上的，它来源于实践，而又高于实践，它是实践和思维的结晶．
10.【答案】
【解析】解：、自由落体运动的加速度相等 ( http: / / www.21cnjy.com )，与它们的质量无关；未落地前，根据，知经过相等时间后速度相等。故A正确。
B、轻重不同的物体自由下落的加速度相等，根据知，两球同时落地。故B错误。
C、自由落体运动，初速度为零，仅受重力。故C错误。
D、根据知，在内、内、内的位移之比为：：，则在第一秒内第二秒内第三秒内的位移比：：故D错误。
故选：。
自由落体运动是初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，仅受重力，根据匀变速直线运动的公式去分析在第一秒内第二秒内第三秒内的位移比．
解决本题的关键了解自由落体运动的特点以及其运动规律，知道自由落体运动是初速度为零，且仅受重力的运动．
11.【答案】
【解析】略
12.【答案】
【解析】
【分析】
该题考查自由落体 ( http: / / www.21cnjy.com )运动相关知识。雨滴在下落过程要考虑空气阻力，所以雨滴下落过程中做变速运动，当重力和阻力相等时雨滴将做匀速运动，所以雨滴先加速下落再匀速下落。
【解答】
在理想状态下不计空气阻力，雨滴下落米时用时，，则落地速度，由于雨滴下落过程会受到空气阻力，则考虑存在空气阻力雨滴下落过程中将做变速运动，当重力和阻力相等时雨滴将做匀速运动，所以雨滴先加速下落再匀速下落。因此落地时间大于，落地速度小于，故BD正确，AC错误。
故选BD．
13.【答案】
【解析】
【分析】
竖直上抛运动看成向 ( http: / / www.21cnjy.com )上的加速度为的匀减速直线运动处理，根据两物体在空中同时到达同一高度求出运动经过的时间，由运动学公式和竖直上抛运动的对称性分析求解。
本题涉及两个物体运动的问题，关键要分析两物体运动的关系，也可以根据竖直上抛运动的对称性理解。
【解答】
设两物体从下落到相遇的时间为，竖直上抛物体的初速度为，则由题意得，解得。根据竖直上抛运动的对称性可知，自由落下到地面的速度为，在空中运动时间为，竖直上抛物体在空中运动时间，故A正确，B错误；
C.物体能上升的最大高度，开始下落的高度，显然两者相等，故C正确；
D.两物体在空中同时达到同一高度时，下降的高度为，故D错误。
故选AC。 21世纪教育网版权所有
14.【答案】
【解析】
【分析】
根据匀变速直线运动的 ( http: / / www.21cnjy.com )概念和运动规律判断；根据自由落体运动条件判断；根据竖直上抛运动的定义判断。
本题考查了匀速直线运动的概念及规律，以及自由落体运动的判断，竖直上抛运动的特点，基础题目。
【解答】
A、匀变速直线运动是加速度不变，速度均匀变化的直线运动，故A错误；
B、设匀变速直线运动的初速度为，末速度为，初末速度大小不等，则时间中点的速度，位移中点的速度，由于，可知，故B正确；
C、物体由某高度从静止开始下落，当物体只受重力作用时一定做自由落体运动，故C错误；
D、竖直上抛到最高点时物体速度为零而加速度为重力加速度，不为零，故D正确。
故选BD。
15.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查利用自由落体 ( http: / / www.21cnjy.com )运动规律求当地重力加速度，要求熟练掌握位移时间关系并能对实验数据正确处理。
【解答】
水滴的运动可以视为自由落体运动，水滴从水龙头落到桶底的时间：

水龙头滴水处到桶底的高度：
；
由得：
；
故答案为：。 【版权所有：21教育】
16.【答案】；，
【解析】
【分析】
毫米刻度尺要 ( http: / / www.21cnjy.com )估读到毫米的下一位；
根据中间时刻的瞬时速度等于全程平均速度求解像点的速度，根据求解加速度。
本题主要考查匀变速直线运动规律的应用。
【解答】
由图示得到小球运动到照片中第个像点时，下落的高度为；
像点所对应小球的速度，小球自由下落的加速度：
故答案为：；，。
17.【答案】解：经窗户中 ( http: / / www.21cnjy.com )点时刻的速度等于平均速度，即
由得
从楼上到窗户中点时刻的总时间
所以石子到窗顶的时间为
根据
得：
答：石子是从距窗顶处自由落下。
【解析】先根据户的平均速度，而平均速度等于中点时刻的速度，再根据求出从楼上到窗户中点时刻的总时间，进而求出从楼上运动到窗顶的时间，根据自由落体位移时间公式即可求解。
匀变速直线运动过程中，平均速度等于中间时刻的速度，好好利用该推论能使解题很方便。
18.【答案】解：重物的速度为，方向向上，
到达最高点时速度减为零，故从绳子断裂开始上升的时间为：
，
由可知上升的高度为：
；
由分析可知物体上升到最高点时距离地面的高度为：
，
由自由落体运动的位移可知下落的时间为：
，
故从绳子断裂开始到物体落到地面所需的总时间为：
；
由中分析可知，物体做自由落体运动的时间为，
故重物落地时的速度为：
答：重物从断裂开始经过上升到最高点，上升的高度为；
重物从绳子断裂开始经过落到地面；
重物落地时的速度为。
【解析】绳子断裂时重物的初速 ( http: / / www.21cnjy.com )度已知，上升过程末速度为零，根据速度时间公式可求出上升过程的时间，进而求出上升的高度；
上升的高度已知，则重物上升的最高点到地面的距离已知，根据可求出下落过程的总时间；
下落过程的时间已知，则结合自由落体运动的速度时间公式可求出落地时的速度。
本题难度不大，关键对自由落体运动相关公式要熟练掌握并灵活运用。
19.【答案】解：自由落体运动，下落时棍子下端刚刚到达点，
由可知棍子刚刚到达点时的速度为：
；
由题意知，棍子上端到达点时的位移，
则棍子上端到达点时的速度大小为：
，
结合中分析可知，棍子全长通过点时速度由增大为，
故棍子全长通过点的时间为：
。
答：棍子刚刚到达点时的速度是；
棍子全长通过点所需的时间为。
【解析】根据自由落体运动的速度位移公式求相应的速度；
计算出棍子上端和下端分别通过点时的速度大小，结合速度时间公式可求出全长通过点的时间。
本题主要考查自由落体运动相关内容，对自由落体运动相关公式和运动规律要掌握清楚并能灵活运用。
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