人教版高中物理必修一 第2章 第4节 自由落体运动 基础练习(Word版含答案)

人教版高中物理必修一 第2章 第4节 自由落体运动 基础
一、单项选择题（共4小题；共16分）
1. 在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是
A. 亚里士多德、伽利略 B. 伽利略、爱因斯坦
C. 伽利略、牛顿 D. 亚里士多德、牛顿
2. 伽利略研究自由落体运动时做了“冲淡重力”的斜面实验，其实验的示意图如图所示，让小球分别沿倾角 不同、阻力很小的斜面由静止开始滚下。下面关于他实验的观察和逻辑推理，正确的是
A. 倾角 一定时，小球在斜面上的位移与时间的关系为
B. 倾角 一定时，小球在斜面上的速度与时间的关系为
C. 倾角 越大，小球在斜面上运动的速度变化越慢
D. 倾角 越大，小球从斜面顶端运动到底端所需的时间越短
3. 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.
4. 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）
5. 一个苹果从树上无初速度地自由下落，将苹果看成质点，忽略空气阻力，取向下为正方向。设苹果下落过程中的速度为 ，以加速度为 、下落时间为 ，则如图所示的图象中可能正确的是
A. B.
C. D.
6. 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
7. 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，用刻度尺可以测出人的反应时间：如图（1），甲捏住尺的上端，乙在尺的下部做握尺的准备（但不与尺接触），当看到甲放开手时，乙立即握住尺。若乙做握尺准备时，手指位置如图（2），而握住尺的位置如图（3），则下列说法正确的是（ 取 ）：
A. 乙同学的反应时间约为
B. 甲同学的反应时间约为
C. 乙握住尺前的瞬间，尺的运动速度约为
D. 若甲左手捏住尺的上端，右手在尺的下部做握尺的准备
8. 俄罗斯“能源”火箭航天集团专家称，人类能在 年后飞往火星。若一物体从火星表面竖直向上抛出（不计空气阻力，物体只受重力时的加速度为重力加速度）时的 图象如图所示，则有
A. 该火星表面的重力加速度为
B. 该物体上升的时间为
C. 该物体被抛出时的初速度为
D. 该物体落到火星表面时的速度为
三、多项选择题（共2小题；共8分）
9. 下列关于重力的说法错误的是
A. 只有静止在地球上的物体才受到重力
B. 重力是由于地球的吸引而产生的，它的方向一定指向地心
C. 质量大的物体受到的重力一定比质量小的物体受到的重力大
D. 物体对支持面的压力大小一定等于物体的重力大小
10. 在某一高度以 的初速度竖直上抛一个小球（不计空气阻力），当小球速度大小为 时，以下判断正确的是（ 取 ）
A. 小球在这段时间内的平均速度大小可能为 ，方向向上
B. 小球在这段时间内的平均速度大小可能为 ，方向向下
C. 小球在这段时间内的平均速度大小可能为 ，方向向上
D. 小球的位移大小一定是
四、解答题（共1小题；共13分）
11. 如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中 、 、 、 、 所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为 ，每块砖的厚度为 。根据图中的信息，请回答以下问题。
（1）位置“”是小球释放的初始位置吗 并请说出理由。
（2）小球下落的加速度是多大。
（3）小球在位置“”的速度多大。
五、实验题（共2小题；共14分）
12. 某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为 ，纸带标出的每两个相邻点之间还有 个打出的点未画出。
（1）在 五个点中，打点计时器最先打出的是 点；
（2）在打出 点时物块的速度大小为 （保留 位有效数字）；物块下滑的加速度大小为 （保留 位有效数字）。
（3）如果当时电网中交变电流的频率是 ，而做实验的同学并不知道，由此引起的 （选填“系统”或“偶然”）误差将使加速度的实际值比测量值偏 （选填“大”或“小”）。
13. 用滴水法可以测定重力加速度，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板 ，调节水龙头，让水一滴一滴地滴落到挡板上，如图所示，并调节到耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。首先量出水龙头口离挡板的高度 ，再用停表计时，计时方法是：听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时，开启停表开始计时，并数“”，以后每听到一声水滴声，依次数“ 、 、 ”，一直数到“”时，按下停表按钮停止计时，读出停表的示数为 。
（1）写出用上述方法测定重力加速度 的表达式： 。
（2）为了减小实验误差，改变 的数值，测出多组数据记录在表格中（表中 是水滴在空中运动的时间），请在如图所示的坐标纸上作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度 的值， 。（结果保留两位有效数字）
答案
第一部分
1. C
【解析】亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才会运动，但这是不对的；伽利略推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，而是改变物体运动状态的原因；
牛顿提出了物体的运动定律，其中的牛顿第一定律即为惯性定律；爱因斯坦提岀了光子说很好的解释了光电效应的实验规律，故C正确，ABD错误。
2. D
【解析】伽利略通过实验测定出小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动，位移与时间的二次方成正比，并证明了速度随时间均匀变化，故A错误，B错误；
若斜面光滑，小球在斜面上运动的速度变化越快，故C错误；
斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间随倾角的增大而减小，故D正确。
3. 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。
4. 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
5. A， C
【解析】自由落体运动的速度 ，速度与时间成正比，故A正确，B错误；自由落体运动的加速度为重力加速度，是不变的，故C正确，D错误。
6. 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。
7. A， C
8. A， C
【解析】由图读出，物体上升的最大高度为 ，上升的时间为 。
根据上升下落的对称性知，对于下落过程，由 得，；据 ，故AC正确，B错误。
根据对称性可知，该物体落到行星表面时的速度大小与初速度大小相等，也为 。故D错误。
第三部分
9. A， B， C， D
【解析】地球周围的任何物体，都会受到重力作用，选项 A 错；
地球对物体的引力方向指向地心，物体受到的重力方向是竖直向下，二者并不一定方向相同，选项 B 错；
在不同地方，因 值不同，质量大的物体受到的重力不一定比质量小的物体受到的重力大，选项 C 错；
当支持面倾斜时，物体对支持面的压力就不等于重力．选项 D 错．
10. A， C， D
【解析】小球被竖直上抛，做匀变速直线运动，平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式 求，规定向上为正，当小球的末速度为向上 时，，用公式求得平均速度为 ，方向向上，选项A正确；当小球的末速度为向下 时，，用公式求得平均速度为 ，方向向上，选项C正确；由于末速度大小为 时，球的位置一定，距抛出点的位移 ，选项D正确。
第四部分
11. （1） 如果位置“”是小球释放的初始位置，则有 而由图知： 、 、 、 即
可见位置“”不是小球释放的初始位置。
（2）
【解析】小球在连续相等的时间内的位移之差为：
小球的加速度为：。
（3）
【解析】小球经过位置“”时的速度大小为：
小球经过位置“”时的速度大小为：。
第五部分
12. （1）
（2） ；
（3） 系统；大
13. （1）
【解析】每滴水下落 高度所用的时间为 ，根据自由落体运动规律 可得 。
（2） 图略
（ 均可）
【解析】因为 ，所以以下落高度 为纵坐标，以时间的二次方 为横坐标，作出 图象应为直线，其斜率 ，。描点作图（图略），求出斜率 ，即可求得 ，解得
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