人教版高中物理必修一 第2章 第4节 自由落体运动 能力提升练习(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修一 第2章 第4节 自由落体运动 能力提升练习(Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 112.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-12 11:07:43 | ||
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文档简介
人教版高中物理必修一 第2章 第4节 自由落体运动 能力
一、单项选择题（共8小题；共32分）
1. 在地面上以初速度 把物体竖直向上拋出，经过时间 ，物体到达最高点。不计空气阻力，在上升过程中，物体的速度 随时间 的变化关系如图所示。在 时间内，物体运动的速度
A. 保持不变 B. 逐渐减小 C. 逐渐增大 D. 先增大后减小
2. 从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间：如图甲所示， 握住尺的上端， 在尺的下部做握尺的准备（但不与尺接触），当看到 放开手时， 立即握住尺，若 做握尺准备时，手指位置如图乙所示，而握住尺时的位置如图丙所示，由此测得 同学的反应时间约为
A. B. C. D.
3. 距地面高 的水平直轨道上 、 两点相距 ，在 点用细线悬挂一小球，离地高度为 ，如图。小车始终以 的速度沿轨道匀速运动，经过 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至 点时细线被轧断，最后两球同时落地。不计空气阻力，取重力加速度的大小 。可求得 等于
A. B. C. D.
4. 如图所示，甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到乙同学放开直尺开始，到他捏住直尺为止，测出直尺在这段时间内下落的高度为 。则这次测量出甲的反应时间是（ 取 ）
A. B. C. D.
5. 有一列火车正在做匀加速直线运动。从某时刻开始计时，第 分钟内，发现火车前进了 。第 分钟内发现火车前进了 。则火车的加速度为
A. B. C. D.
6. 年 月“嫦娥三号”在月球表面上的软着陆为我们的月球旅行开辟了新航道。假设未来的某天，宇航员在月球上做自由落体运动实验：让一个质量为 的小球从离开月球表面一定的高度由静止开始自由下落，测得小球在第 内的位移是 ，此时小球还未落到月球表面。则以下判断正确的是
A. 小球在 末的速度大小为
B. 月球表面的重力加速度大小为
C. 小球在第 内的位移大小为
D. 小球在前 内的平均速度大小为
7. 如图，两位同学利用直尺测量反应时间。其中一位同学用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到另一同学放开直尺开始，到他捏住直尺为止，测出直尺在这段时间内下落的高度为 。已知两位同学测出尺子下落的高度比为 ，则她们的反应时间之比为
A. B. C. D.
8. 如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片，由照片可知
A. 网球正在上升 B. 网球正在下降
C. 网球的加速度向上 D. 网球的加速度向下
二、双项选择题（共4小题；共16分）
9. 关于自由落体运动，下列说法正确的是
A. 自由落体运动是一种匀速直线运动
B. 在同一地点，轻重不同的物体的 值一样大
C. 物体的质量越大，下落时加速度就越大
D. 当地重力加速度为 ，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加
10. 关于自由落体运动，下列说法正确的是
A. 自由落体运动是一种匀速直线运动
B. 物体刚下落时，速度和加速度都为零
C. 物体在下落的过程中，每秒速度都增加
D. 自由落体运动在开始的连续三个 内的位移之比是
11. 关于自由落体运动，下列说法正确的是
A. 自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动
B. 竖直方向的位移只要满足 的运动就是自由落体
C. 自由落体运动在开始连续的三个 内的路程之比为
D. 自由落体运动在开始连续的三个 末的速度之比为
12. 某物体以 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取 ，则 内物体的
A. 路程为
B. 位移大小为 ，方向竖直向上
C. 速度改变量的大小为 ，方向竖直向下
D. 平均速度大小为 ，方向竖直向上
三、解答题（共3小题；共39分）
13. 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，当距地面 时打开降落伞，打开伞后运动员以大小为 的加速度做匀减速运动，到达地面时的速度为 ， 取 。求：
（1）运动员离开飞机瞬间距地面的高度；
（2）离开飞机后，经多长时间到达地面。
14. 如图所示是一种较精确测重力加速度 值的方法：将下端装有弹射装置的真空玻璃管竖直放置，玻璃管足够长，小球竖直向上被弹出，在 点与弹簧分离，然后返回。在 点正上方选取一点 ，利用仪器精确测得 间的距离为 ，从 点出发至返回 点的时间间隔为 ，小球两次经过 点的时间间隔为 ，求：
（1）重力加速度 ；
（2）若 点距玻璃 管底部的距离为 ，玻璃管最小长度。
15. 氢气球以 速度升高到离地面 的高空时，从氢气球上掉落一物体，不计空气阻力的影响， 取 。
（1）求小球经过多长时间落到地面。
（2）求小球刚接触地面时的速度大小。
（3）写出小球下落至距地面 时加速度的大小和方向。
答案
第一部分
1. B
2. B
【解析】由图可知，开始时的位置在 处，握住尺时的位置在 处，所以在反应时间内下落的高度为
由运动学可得：
解得：。故B正确，ACD错误。
3. A
【解析】小车由 运动到 的时间为 ，对左侧小球，，对右侧小球，，解得 ，所以A正确。
4. D
5. A
【解析】 ，所以 ，故A正确，B、C、D错误。
6. B
【解析】第 内的位移为 ，根据 得：，则 末的速度为：，故A错误，B正确；
小球在第 内的位移为：，故C错误；
小球在前 内的平均速度为：，故D错误。
7. C
【解析】本实验可以测量的是接尺子人的反应时间，根据自由落体运动的位移公式得 ，有：，故C正确，ABD错误。
8. D
【解析】网球做竖直上抛运动时，到达最高点返回时运动具有对称性，从该点上升的时间和返回的时间相同，在该点速度大小相等，因此无法判断网球是上升还是下降，故AB错误；网球上升过程中只受重力作用，因此其加速度竖直向下，大小为 ，故C错误，D正确。
第二部分
9. B， D
【解析】自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动，故A错误；
加速度的大小与物体的重量无关，同一地点加速度相同，B正确；
自由落体运动是忽略空气阻力的运动，无论质量是大是小，下落时加速度都是 ，故C错误；
加速度等于单位时间内速度的变化量，当地重力加速度为 ，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加 ，故D正确。
10. C， D
【解析】自由落体运动初速度为零，加速度为 的匀加速直线运动，故A错误；
物体刚下落时速度为零，但加速度为 ，故B错误；
物体在下落的过程中，加速度大于重力加速度 ，每秒速度都增加 ，故C正确；
根据初速度等于 的匀变速直线运动的推理可知，自由落体运动在开始的连续三个 内的位移之比是 ，故D正确。
11. A， C
【解析】自由落体运动初速度为零，做匀加速直线运动，故A正确。
自由落体运动的特点是：初速度为零，仅受重力，竖直方向上位移满足 的运动，不一定是自由落体运动，故B错误。
自由落体运动的初速度为零，根据推论知，在连续三个 内的位移之比为 ，故C正确。
根据 知，在连续三个 末的速度之比为 ，故D错误。
12. A， B
【解析】物体做竖直上抛运动，看成一种匀减速直线运动。
物体上升的最大高度为 ，上升的时间为 。
从最高点开始 内下落的高度 ，所以 内物体通过的路程为 。故A正确。
取竖直向上为正方向，则物体的加速度为 ， 内物体的位移 ，方向竖直向上。故B正确。
速度改变量为 ，大小为 ，方向竖直向下，故C错误。
平均速度 ，方向竖直向上。故D错误。
第三部分
13. （1）
【解析】运动员打开降落伞后做匀减速运动，有 ，
可求得运动员打开降落伞时的速度为 ，
运动员自由下落的距离为 ，
运动员离开飞机时距地面的高度为 。
（2）
【解析】自由下落的时间为 ，
打开降落伞后运动的时间 ，
离开飞机后运动的时间 。
14. （1）
【解析】小球从 点上升到最大高度过程中：
小球从 点上升的最大高度：
依据题意：
联立解得：
（2）
【解析】真空管至少的长度：
故：
15. （1）
【解析】设向下为正，则 ，代入数据，，得 。
（2）
【解析】末速度 。
（3） ；方向竖直向下
【解析】加速度 ，方向竖直向下。
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一、单项选择题（共8小题；共32分）
1. 在地面上以初速度 把物体竖直向上拋出，经过时间 ，物体到达最高点。不计空气阻力，在上升过程中，物体的速度 随时间 的变化关系如图所示。在 时间内，物体运动的速度
A. 保持不变 B. 逐渐减小 C. 逐渐增大 D. 先增大后减小
2. 从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间：如图甲所示， 握住尺的上端， 在尺的下部做握尺的准备（但不与尺接触），当看到 放开手时， 立即握住尺，若 做握尺准备时，手指位置如图乙所示，而握住尺时的位置如图丙所示，由此测得 同学的反应时间约为
A. B. C. D.
3. 距地面高 的水平直轨道上 、 两点相距 ，在 点用细线悬挂一小球，离地高度为 ，如图。小车始终以 的速度沿轨道匀速运动，经过 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至 点时细线被轧断，最后两球同时落地。不计空气阻力，取重力加速度的大小 。可求得 等于
A. B. C. D.
4. 如图所示，甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到乙同学放开直尺开始，到他捏住直尺为止，测出直尺在这段时间内下落的高度为 。则这次测量出甲的反应时间是（ 取 ）
A. B. C. D.
5. 有一列火车正在做匀加速直线运动。从某时刻开始计时，第 分钟内，发现火车前进了 。第 分钟内发现火车前进了 。则火车的加速度为
A. B. C. D.
6. 年 月“嫦娥三号”在月球表面上的软着陆为我们的月球旅行开辟了新航道。假设未来的某天，宇航员在月球上做自由落体运动实验：让一个质量为 的小球从离开月球表面一定的高度由静止开始自由下落，测得小球在第 内的位移是 ，此时小球还未落到月球表面。则以下判断正确的是
A. 小球在 末的速度大小为
B. 月球表面的重力加速度大小为
C. 小球在第 内的位移大小为
D. 小球在前 内的平均速度大小为
7. 如图，两位同学利用直尺测量反应时间。其中一位同学用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到另一同学放开直尺开始，到他捏住直尺为止，测出直尺在这段时间内下落的高度为 。已知两位同学测出尺子下落的高度比为 ，则她们的反应时间之比为
A. B. C. D.
8. 如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片，由照片可知
A. 网球正在上升 B. 网球正在下降
C. 网球的加速度向上 D. 网球的加速度向下
二、双项选择题（共4小题；共16分）
9. 关于自由落体运动，下列说法正确的是
A. 自由落体运动是一种匀速直线运动
B. 在同一地点，轻重不同的物体的 值一样大
C. 物体的质量越大，下落时加速度就越大
D. 当地重力加速度为 ，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加
10. 关于自由落体运动，下列说法正确的是
A. 自由落体运动是一种匀速直线运动
B. 物体刚下落时，速度和加速度都为零
C. 物体在下落的过程中，每秒速度都增加
D. 自由落体运动在开始的连续三个 内的位移之比是
11. 关于自由落体运动，下列说法正确的是
A. 自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动
B. 竖直方向的位移只要满足 的运动就是自由落体
C. 自由落体运动在开始连续的三个 内的路程之比为
D. 自由落体运动在开始连续的三个 末的速度之比为
12. 某物体以 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取 ，则 内物体的
A. 路程为
B. 位移大小为 ，方向竖直向上
C. 速度改变量的大小为 ，方向竖直向下
D. 平均速度大小为 ，方向竖直向上
三、解答题（共3小题；共39分）
13. 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，当距地面 时打开降落伞，打开伞后运动员以大小为 的加速度做匀减速运动，到达地面时的速度为 ， 取 。求：
（1）运动员离开飞机瞬间距地面的高度；
（2）离开飞机后，经多长时间到达地面。
14. 如图所示是一种较精确测重力加速度 值的方法：将下端装有弹射装置的真空玻璃管竖直放置，玻璃管足够长，小球竖直向上被弹出，在 点与弹簧分离，然后返回。在 点正上方选取一点 ，利用仪器精确测得 间的距离为 ，从 点出发至返回 点的时间间隔为 ，小球两次经过 点的时间间隔为 ，求：
（1）重力加速度 ；
（2）若 点距玻璃 管底部的距离为 ，玻璃管最小长度。
15. 氢气球以 速度升高到离地面 的高空时，从氢气球上掉落一物体，不计空气阻力的影响， 取 。
（1）求小球经过多长时间落到地面。
（2）求小球刚接触地面时的速度大小。
（3）写出小球下落至距地面 时加速度的大小和方向。
答案
第一部分
1. B
2. B
【解析】由图可知，开始时的位置在 处，握住尺时的位置在 处，所以在反应时间内下落的高度为
由运动学可得：
解得：。故B正确，ACD错误。
3. A
【解析】小车由 运动到 的时间为 ，对左侧小球，，对右侧小球，，解得 ，所以A正确。
4. D
5. A
【解析】 ，所以 ，故A正确，B、C、D错误。
6. B
【解析】第 内的位移为 ，根据 得：，则 末的速度为：，故A错误，B正确；
小球在第 内的位移为：，故C错误；
小球在前 内的平均速度为：，故D错误。
7. C
【解析】本实验可以测量的是接尺子人的反应时间，根据自由落体运动的位移公式得 ，有：，故C正确，ABD错误。
8. D
【解析】网球做竖直上抛运动时，到达最高点返回时运动具有对称性，从该点上升的时间和返回的时间相同，在该点速度大小相等，因此无法判断网球是上升还是下降，故AB错误；网球上升过程中只受重力作用，因此其加速度竖直向下，大小为 ，故C错误，D正确。
第二部分
9. B， D
【解析】自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动，故A错误；
加速度的大小与物体的重量无关，同一地点加速度相同，B正确；
自由落体运动是忽略空气阻力的运动，无论质量是大是小，下落时加速度都是 ，故C错误；
加速度等于单位时间内速度的变化量，当地重力加速度为 ，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加 ，故D正确。
10. C， D
【解析】自由落体运动初速度为零，加速度为 的匀加速直线运动，故A错误；
物体刚下落时速度为零，但加速度为 ，故B错误；
物体在下落的过程中，加速度大于重力加速度 ，每秒速度都增加 ，故C正确；
根据初速度等于 的匀变速直线运动的推理可知，自由落体运动在开始的连续三个 内的位移之比是 ，故D正确。
11. A， C
【解析】自由落体运动初速度为零，做匀加速直线运动，故A正确。
自由落体运动的特点是：初速度为零，仅受重力，竖直方向上位移满足 的运动，不一定是自由落体运动，故B错误。
自由落体运动的初速度为零，根据推论知，在连续三个 内的位移之比为 ，故C正确。
根据 知，在连续三个 末的速度之比为 ，故D错误。
12. A， B
【解析】物体做竖直上抛运动，看成一种匀减速直线运动。
物体上升的最大高度为 ，上升的时间为 。
从最高点开始 内下落的高度 ，所以 内物体通过的路程为 。故A正确。
取竖直向上为正方向，则物体的加速度为 ， 内物体的位移 ，方向竖直向上。故B正确。
速度改变量为 ，大小为 ，方向竖直向下，故C错误。
平均速度 ，方向竖直向上。故D错误。
第三部分
13. （1）
【解析】运动员打开降落伞后做匀减速运动，有 ，
可求得运动员打开降落伞时的速度为 ，
运动员自由下落的距离为 ，
运动员离开飞机时距地面的高度为 。
（2）
【解析】自由下落的时间为 ，
打开降落伞后运动的时间 ，
离开飞机后运动的时间 。
14. （1）
【解析】小球从 点上升到最大高度过程中：
小球从 点上升的最大高度：
依据题意：
联立解得：
（2）
【解析】真空管至少的长度：
故：
15. （1）
【解析】设向下为正，则 ，代入数据，，得 。
（2）
【解析】末速度 。
（3） ；方向竖直向下
【解析】加速度 ，方向竖直向下。
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