2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册2.4自由落体运动同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册2.4自由落体运动同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 198.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-02 05:30:56 | ||
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文档简介
2.4自由落体运动
一、选择题
1．自由落体的速度v随时间t变化的图象是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，在离地面一定高度处把4个水果以不同的初速度竖直上抛，不计空气阻力，若1s后4个水果均未着地，则1s后速率最小的是（ ）
A． B． C． D．
3．质点做竖直上拋运动，两次经过A点的时间间隔为2s，两次经过A点正上方的B点的时间间隔为1s，已知g=10m/s2，则A与B间距离为（ ）
A．20m B．5m C．15m D．3. 75m
4．一个做自由落体运动的物体的速度从10m/s变到15m/s所经历的时间是（g=10m/s2）（ ）
A．0.5s B．1s C．1.5s D．2.5s
5．BBC科学节目《Human Universe》曾经在世界最大的真空实验室里做了这样的实验：在真空环境下，从同一高度同时由静止释放铁球和羽毛，根据已学知识判断我们会看到的现象是
A．铁球下落快 B．羽毛下落快
C．铁球和羽毛下落一样快 D．铁球和羽毛都不会下落
6．以下说法正确的是（ ）
A．天文学家研究地球的自转时，地球可看作质点
B．竖直上抛的物体运动到最高点时速度为零，加速度也为零
C．杭州地铁2号线全长13.32km，13.32km指的是位移
D．用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如加速度就是采用比值法定义的
7．在地面上以初速度竖直上抛一物体A后，又以初速度在同一地点竖直上抛另一个物体B，若要使两物体能在空中相遇，则两物体抛出的时间间隔必须满足的条件是（不计空气阻力）：
A．
B．
C．
D．
8．站在高楼的阳台上伸出手，从离地高20 m处以初速度10 m/s竖直上抛一小球，不计空气阻力，则物体在抛出点下方15 m处时，所经历的时间是(取g＝10 m/s2)( )
A．1 s
B．2 s
C．3 s
D．3.5 s
9．屋檐下同一位置先后滴落两雨滴，在两雨滴落地前，它们之间的距离（忽略阻力）（ ）
A．保持不变 B．不断增大
C．不断减小 D．与两雨滴的质量有关
10．下列说法正确的是（ ）
A．从静止开始下落的物体未必都做自由落体运动
B．质量不同的物体做自由落体运动，加速度是不同的
C．满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动
D．竖直上抛运动的加速度方向不总是竖直向下的
11．从同一高度先后释放两物体，释放甲一段时间后，再释放乙，则以乙为参考系，甲的运动形式为( )
A．自由落体运动
B．匀加速直线运动，a＜g
C．匀加速直线运动，a＞g
D．匀速直线运动
12．将一塑料小球从离地面一定高度的M点由静止释放，与水平地面相碰后竖直向上弹回空中，上升至最高点N，空气阻力不计，此过程的图像如图所示。取，则此过程小球的位移大小为（ ）
A．0.45 B．0.8 C．1.25 D．1.7
13．以30m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，不计空气阻力，g＝10m/s2，以下判断正确的是（）
A．小球到最高点时的加速度为0
B．小球上升阶段所用的时间为6s
C．小球从抛出到落回经过的路程为90m
D．小球从抛出到落回过程的平均速度为15m/s
14．从塔顶自由落下一石子，不考虑空气阻力，重力加速度作为已知外，下列各量中，不能由此求出塔的高度的是（ ）
A．石子落地所用的时间 B．石子落地时的速度
C．石子在最初1s内的位移 D．石子落地前最后1s内的位移
15．如图所示，将弹性小球以10m/s的速度从距地面2 m处的A点竖直向下抛出，小球落地后竖直反弹经过距地面1.5 m高的B点时，向上的速度为7 m/s，从A到B，小球共用时0.3s，则此过程中( )
A．小球发生的位移的大小为0.5m，方向竖直向上
B．小球速度变化量的大小为3m/s，方向竖直向下
C．小球速度变化量的大小为17m/s，方向竖直向上
D．小球平均速度的大小为8.5m/s，方向竖直向下
二、综合题
16．一人从20m高的塔顶无初速地释放一个小球，（取g=10m/s2）。求：
(1)从塔顶到落地全程的时间；
(2)小球的落地速度大小；
17．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面112m时打开降落伞，运动员就以11m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为6m/s，（g＝10m/s2）求：
（1）运动员打开降落伞时的速度大小；
（2）运动员离开飞机时距地面的高度；
（3）离开飞机后，经过多少时间才能到达地面。
18．一个跳伞运动员从悬停在空中的直升机上跳下可看着自由落体运动，经过一段时间后打开降落伞做加速度大小为8m/s2的匀减速运动直至落地，若落地时速度为4m/s，运动总时间为13s，g取10m/s2.。求：
（1）该运动员做自由落体运动的时间。
（2）飞机悬停处到地面的高度。
19．从距地面500m的高空自由释放一个小球，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）小球经过多少时间落到地面；
（2）小球落地前最后1s内的位移。
20．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做竖直方向的自由落体运动，当下落h1=125 m时打开降落伞，伞张开后运动员就以a=5m/s2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时速度为v2=5 m/s，求：（g=10 m/s2）
（1）运动员自由落体运动的时间t1是多少
（2）运动员刚打开降落伞时，距离地面高度h2是多少
参考答案
1．B
【详解】
自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，其速度时间关系公式为
v=gt=10t
故其v﹣t图是一条通过原点的直线，故ACD错误，B正确。
2．C
【详解】
向下为正方向，则根据
代入解得
同理得
则速率关系
则1s后速率最小的是C，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．D
【详解】
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 ，物体从最高点自由下落到B点的时间为，所以最高点到 A点的距离为
最高点到B点的距离为
A点在B点下方，由以上两式得则AB相距
故D正确，ABC错误。
故选D。
4．A
【详解】
做自由落体运动的物体的速度从10m/s变到15m/s所经历的时间是
故选A。
5．C
【详解】
在真空环境下，由于两者均只受重力作用而做自由落体运动，故铁球和羽毛下落一样快，故选项C正确，ABD错误．
6．D
【详解】
A．在研究地球自转时，地球的大小和形状不可以忽略，故不能看作质点，A错误；
B．竖直上抛的物体运动到最高点时速度为零，但加速度不为零，B错误；
C．杭州地铁2号线全长13.32km，13.32km指的是路程，C错误；
D．比值定义出的物理量往往由其本身的性质决定，加速度
、、就是采用比值法定义的，D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A在空中的时间为
B在空中的时间为
故两物体抛出的时间间隔满足
可得
故ABD错误，C正确.
故选C.
8．C
【详解】
取竖直向上方向为正方向，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=10t-×10t2，解得t1=3s，t2=-1s（舍去）．故选C．
9．B
【详解】
设两雨滴下落的时间间隔为 t，经过时间t两雨滴之间的距离为
则随时间t的增加，它们之间的距离不断增大。
故选B。
10．A
【详解】
自由落体运动满足两个条件：初速度为零，只受重力，如果物体还受除了重力以外的力从静止开始运动，不是自由落体运动，A正确；自由落体运动与物体的质量无关，加速度恒定，B错误；速度跟时间成正比的运动是初速度为零的匀加速直线运动，自由落体运动的加速度为g，C错误；竖直上抛运动过程中只受重力作用，加速度方向恒定竖直向下，D错误．
11．D
【详解】
解：设甲释放一段时间T后，再释放乙，再经过时间t，甲的速度为：v1=g（T+t）；
乙的速度为：v2=gt
故甲相对乙的速度为：v1′=v1﹣v2=gT（恒量）；
故甲相对于乙做匀速直线运动；
故选D．
12．B
【详解】
由图可得从静止释放到落地的时间
则反弹瞬间的速度大小为
则小球释放时的高度为
反弹后的高度为
则此过程小球的位移大小
故B正确，ACD错误。
故选B。
13．C
【解析】
试题分析：小球在最高点仍旧受到重力作用，加速度不为零，A错误；竖直上抛运动过程中，加速度等于重力加速度，上升到最高点速度为零，所以小球上升阶段时间为，上升高度为，根据上升和下落过程中的对称性可得小球从抛出到落回经过的路程为，故C正确；小球整个过程中加速度不变，所以做的是匀变速直线运动，规定向下为正方向，故平均速度，D错误；
14．C
【详解】
A．根据，知道下落时间，就可以知道下落的高度。故A不符合题意。
B．根据速度位移公式v2=2gh知，知道末速度，就可以知道下落的高度。故B不符合题意。
C．已知石块下落第1s的时间，无法知道整个过程下落的时间，故无法求出石块下落的高度。故C符合题意。
D．根据最后1s内的位移，可以知道最后1s内的平均速度，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则可以知道落地前0.5s末的速度，根据速度时间公式v=v0+gt，求出落地时的速度，再根据v2=2gh，求出下落的距离。故D不符合题意。
15．C
【详解】
A项：位移是指起点到终点的有向线段，由图可知，小球发生的位移为0.5m，方向竖直向下，故A错误；
B、C项：设速度向下为正，则速度变化量△v=-7-10=-17m/s，负号说明速度变化方向竖直向上，故B错误，C正确；
D项：由公式，故D错误．
故应选：C．
16．(1)2s；(2)20m/s
【详解】
(1)从塔顶到落地全程的时间
(2)小球的落地速度大小
v=gt=20m/s
17．（1）50m/s；（2）237m；（3）9s
【详解】
（1）设运动员打开降落伞时的速度大小为v1，根据匀变速直线运动速度与位移关系有
解得
（2）根据自由落体运动规律可得运动员打开降落伞时下落的高度为
所以运动员离开飞机时距地面的高度为
（3）运动员自由下落的时间为
匀减速下落的时间为
所以运动员从离开飞机到到达地面所经历的时间为
18．（1）；（2）
【详解】
（1）设运动员做自由落体时间为t，则由速度时间关系有
解得
（2）飞机离地面高度H与运动员下降的位移大小相等，即；
代入数据得
19．（1）10s；（2）95m
【详解】
(1)根据得：
；
（2）小球9s内的位移：
，
则最后1s的位移为：
；
20．（1）5s（2）247.5m
【详解】
（1）由h1＝gt12
得
（2）运动员打开伞时的速度大小v1=gt1=50 m/s；
设运动员匀减速运动的高度为h2
由速度和位移公式可得：h2＝
一、选择题
1．自由落体的速度v随时间t变化的图象是（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，在离地面一定高度处把4个水果以不同的初速度竖直上抛，不计空气阻力，若1s后4个水果均未着地，则1s后速率最小的是（ ）
A． B． C． D．
3．质点做竖直上拋运动，两次经过A点的时间间隔为2s，两次经过A点正上方的B点的时间间隔为1s，已知g=10m/s2，则A与B间距离为（ ）
A．20m B．5m C．15m D．3. 75m
4．一个做自由落体运动的物体的速度从10m/s变到15m/s所经历的时间是（g=10m/s2）（ ）
A．0.5s B．1s C．1.5s D．2.5s
5．BBC科学节目《Human Universe》曾经在世界最大的真空实验室里做了这样的实验：在真空环境下，从同一高度同时由静止释放铁球和羽毛，根据已学知识判断我们会看到的现象是
A．铁球下落快 B．羽毛下落快
C．铁球和羽毛下落一样快 D．铁球和羽毛都不会下落
6．以下说法正确的是（ ）
A．天文学家研究地球的自转时，地球可看作质点
B．竖直上抛的物体运动到最高点时速度为零，加速度也为零
C．杭州地铁2号线全长13.32km，13.32km指的是位移
D．用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例，例如加速度就是采用比值法定义的
7．在地面上以初速度竖直上抛一物体A后，又以初速度在同一地点竖直上抛另一个物体B，若要使两物体能在空中相遇，则两物体抛出的时间间隔必须满足的条件是（不计空气阻力）：
A．
B．
C．
D．
8．站在高楼的阳台上伸出手，从离地高20 m处以初速度10 m/s竖直上抛一小球，不计空气阻力，则物体在抛出点下方15 m处时，所经历的时间是(取g＝10 m/s2)( )
A．1 s
B．2 s
C．3 s
D．3.5 s
9．屋檐下同一位置先后滴落两雨滴，在两雨滴落地前，它们之间的距离（忽略阻力）（ ）
A．保持不变 B．不断增大
C．不断减小 D．与两雨滴的质量有关
10．下列说法正确的是（ ）
A．从静止开始下落的物体未必都做自由落体运动
B．质量不同的物体做自由落体运动，加速度是不同的
C．满足速度跟时间成正比的运动一定是自由落体运动
D．竖直上抛运动的加速度方向不总是竖直向下的
11．从同一高度先后释放两物体，释放甲一段时间后，再释放乙，则以乙为参考系，甲的运动形式为( )
A．自由落体运动
B．匀加速直线运动，a＜g
C．匀加速直线运动，a＞g
D．匀速直线运动
12．将一塑料小球从离地面一定高度的M点由静止释放，与水平地面相碰后竖直向上弹回空中，上升至最高点N，空气阻力不计，此过程的图像如图所示。取，则此过程小球的位移大小为（ ）
A．0.45 B．0.8 C．1.25 D．1.7
13．以30m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，不计空气阻力，g＝10m/s2，以下判断正确的是（）
A．小球到最高点时的加速度为0
B．小球上升阶段所用的时间为6s
C．小球从抛出到落回经过的路程为90m
D．小球从抛出到落回过程的平均速度为15m/s
14．从塔顶自由落下一石子，不考虑空气阻力，重力加速度作为已知外，下列各量中，不能由此求出塔的高度的是（ ）
A．石子落地所用的时间 B．石子落地时的速度
C．石子在最初1s内的位移 D．石子落地前最后1s内的位移
15．如图所示，将弹性小球以10m/s的速度从距地面2 m处的A点竖直向下抛出，小球落地后竖直反弹经过距地面1.5 m高的B点时，向上的速度为7 m/s，从A到B，小球共用时0.3s，则此过程中( )
A．小球发生的位移的大小为0.5m，方向竖直向上
B．小球速度变化量的大小为3m/s，方向竖直向下
C．小球速度变化量的大小为17m/s，方向竖直向上
D．小球平均速度的大小为8.5m/s，方向竖直向下
二、综合题
16．一人从20m高的塔顶无初速地释放一个小球，（取g=10m/s2）。求：
(1)从塔顶到落地全程的时间；
(2)小球的落地速度大小；
17．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面112m时打开降落伞，运动员就以11m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为6m/s，（g＝10m/s2）求：
（1）运动员打开降落伞时的速度大小；
（2）运动员离开飞机时距地面的高度；
（3）离开飞机后，经过多少时间才能到达地面。
18．一个跳伞运动员从悬停在空中的直升机上跳下可看着自由落体运动，经过一段时间后打开降落伞做加速度大小为8m/s2的匀减速运动直至落地，若落地时速度为4m/s，运动总时间为13s，g取10m/s2.。求：
（1）该运动员做自由落体运动的时间。
（2）飞机悬停处到地面的高度。
19．从距地面500m的高空自由释放一个小球，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）小球经过多少时间落到地面；
（2）小球落地前最后1s内的位移。
20．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做竖直方向的自由落体运动，当下落h1=125 m时打开降落伞，伞张开后运动员就以a=5m/s2的加速度做匀减速直线运动，到达地面时速度为v2=5 m/s，求：（g=10 m/s2）
（1）运动员自由落体运动的时间t1是多少
（2）运动员刚打开降落伞时，距离地面高度h2是多少
参考答案
1．B
【详解】
自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，其速度时间关系公式为
v=gt=10t
故其v﹣t图是一条通过原点的直线，故ACD错误，B正确。
2．C
【详解】
向下为正方向，则根据
代入解得
同理得
则速率关系
则1s后速率最小的是C，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．D
【详解】
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 ，物体从最高点自由下落到B点的时间为，所以最高点到 A点的距离为
最高点到B点的距离为
A点在B点下方，由以上两式得则AB相距
故D正确，ABC错误。
故选D。
4．A
【详解】
做自由落体运动的物体的速度从10m/s变到15m/s所经历的时间是
故选A。
5．C
【详解】
在真空环境下，由于两者均只受重力作用而做自由落体运动，故铁球和羽毛下落一样快，故选项C正确，ABD错误．
6．D
【详解】
A．在研究地球自转时，地球的大小和形状不可以忽略，故不能看作质点，A错误；
B．竖直上抛的物体运动到最高点时速度为零，但加速度不为零，B错误；
C．杭州地铁2号线全长13.32km，13.32km指的是路程，C错误；
D．比值定义出的物理量往往由其本身的性质决定，加速度
、、就是采用比值法定义的，D正确。
故选D。
7．C
【详解】
A在空中的时间为
B在空中的时间为
故两物体抛出的时间间隔满足
可得
故ABD错误，C正确.
故选C.
8．C
【详解】
取竖直向上方向为正方向，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=10t-×10t2，解得t1=3s，t2=-1s（舍去）．故选C．
9．B
【详解】
设两雨滴下落的时间间隔为 t，经过时间t两雨滴之间的距离为
则随时间t的增加，它们之间的距离不断增大。
故选B。
10．A
【详解】
自由落体运动满足两个条件：初速度为零，只受重力，如果物体还受除了重力以外的力从静止开始运动，不是自由落体运动，A正确；自由落体运动与物体的质量无关，加速度恒定，B错误；速度跟时间成正比的运动是初速度为零的匀加速直线运动，自由落体运动的加速度为g，C错误；竖直上抛运动过程中只受重力作用，加速度方向恒定竖直向下，D错误．
11．D
【详解】
解：设甲释放一段时间T后，再释放乙，再经过时间t，甲的速度为：v1=g（T+t）；
乙的速度为：v2=gt
故甲相对乙的速度为：v1′=v1﹣v2=gT（恒量）；
故甲相对于乙做匀速直线运动；
故选D．
12．B
【详解】
由图可得从静止释放到落地的时间
则反弹瞬间的速度大小为
则小球释放时的高度为
反弹后的高度为
则此过程小球的位移大小
故B正确，ACD错误。
故选B。
13．C
【解析】
试题分析：小球在最高点仍旧受到重力作用，加速度不为零，A错误；竖直上抛运动过程中，加速度等于重力加速度，上升到最高点速度为零，所以小球上升阶段时间为，上升高度为，根据上升和下落过程中的对称性可得小球从抛出到落回经过的路程为，故C正确；小球整个过程中加速度不变，所以做的是匀变速直线运动，规定向下为正方向，故平均速度，D错误；
14．C
【详解】
A．根据，知道下落时间，就可以知道下落的高度。故A不符合题意。
B．根据速度位移公式v2=2gh知，知道末速度，就可以知道下落的高度。故B不符合题意。
C．已知石块下落第1s的时间，无法知道整个过程下落的时间，故无法求出石块下落的高度。故C符合题意。
D．根据最后1s内的位移，可以知道最后1s内的平均速度，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则可以知道落地前0.5s末的速度，根据速度时间公式v=v0+gt，求出落地时的速度，再根据v2=2gh，求出下落的距离。故D不符合题意。
15．C
【详解】
A项：位移是指起点到终点的有向线段，由图可知，小球发生的位移为0.5m，方向竖直向下，故A错误；
B、C项：设速度向下为正，则速度变化量△v=-7-10=-17m/s，负号说明速度变化方向竖直向上，故B错误，C正确；
D项：由公式，故D错误．
故应选：C．
16．(1)2s；(2)20m/s
【详解】
(1)从塔顶到落地全程的时间
(2)小球的落地速度大小
v=gt=20m/s
17．（1）50m/s；（2）237m；（3）9s
【详解】
（1）设运动员打开降落伞时的速度大小为v1，根据匀变速直线运动速度与位移关系有
解得
（2）根据自由落体运动规律可得运动员打开降落伞时下落的高度为
所以运动员离开飞机时距地面的高度为
（3）运动员自由下落的时间为
匀减速下落的时间为
所以运动员从离开飞机到到达地面所经历的时间为
18．（1）；（2）
【详解】
（1）设运动员做自由落体时间为t，则由速度时间关系有
解得
（2）飞机离地面高度H与运动员下降的位移大小相等，即；
代入数据得
19．（1）10s；（2）95m
【详解】
(1)根据得：
；
（2）小球9s内的位移：
，
则最后1s的位移为：
；
20．（1）5s（2）247.5m
【详解】
（1）由h1＝gt12
得
（2）运动员打开伞时的速度大小v1=gt1=50 m/s；
设运动员匀减速运动的高度为h2
由速度和位移公式可得：h2＝