2.4 自由落体运动 同步练习题(word版含答案)

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名称 2.4 自由落体运动 同步练习题(word版含答案)
格式 docx
文件大小 684.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-23 12:20:53

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文档简介

2.4 自由落体运动
一、单选题
1.关于自由落体运动,下列说法正确的是(  )
A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B.只受重力作用且竖直向下的匀变速直线运动就是自由落体运动
C.不同物体所做的自由落体运动,其运动规律是不同的
D.质点做自由落体运动,在第1s内、第2s内,第3s内的位移之比为1∶3∶5
2.将篮球竖直上抛后又落回到抛出点,不计空气阻力,能正确反映此过程的图像是(  )
A. B.
C. D.
3.如图所示,将一可视为质点的小球,从距地高处,以初速度竖直向上抛出,重力加速度为,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.小球从抛出到刚要接触地面的整个过程中均处于失重状态
B.小球上升到最高点的过程中处于超重状态
C.小球从抛出点抛出后能上升的最大高度为
D.小球抛出后,上升到最高点时速度为零,处于平衡状态
4.关于自由落体运动,下列说法中正确的是(  )
A.物体刚下落时,速度和加速度都为零
B.连续相等时间内的位移之差
C.自由落体运动是匀速直线运动
D.物体的质量越大,自由下落时速度变化就越快
5.一个小钢球从楼顶某处由静止落下,某摄影爱好者恰好拍到了它下落的段轨迹,如图所示,已知曝光时间为,该爱好者用刻度尺量出每块砖的厚度为,重力加速度大小取.则小钢球出发点离A点约为(  )
A. B. C. D.
6.一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面在空中下落了3.0s。不计空气阻力,重力加速度g取,则悬崖跳水者在碰到水面前1s内发生的位移大小为(  )
A.15 m B.25 m C.35 m D.45 m
7.甲、乙两个物体同时从20m高处自由落下,已知甲物体的质量是乙物体的质量的两倍,忽略空气阻力,g取10m/s2,下列说法中正确的是(  )
A.由于甲的质量大,故甲先落地 B.相同时间内甲的速度变化量比乙的大
C.甲第1秒内的平均速度为5m/s D.乙第2秒内下落的高度为10m
8.一篮球运动员轻轻托起篮球,从离地面处由静止释放,发现篮球与地面碰撞后最高只能上升到处。已知篮球与地面的作用时间,重力加速度g取,不计空气阻力,则篮球撞地过程中平均加速度为(  )
A.,竖直向上 B.,竖直向下
C.,竖直向上 D.,竖直向下
9.以10m/s的初速度从地面竖直上抛一石子,该石子两次经过小树顶端的时间间隔为1.2s,则小树高约为(  )
A.1.2m B.2.4m C.3.2m D.4.2m
10.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列正确的是(  )
A.运用丁图实验,可“放大”重力的作用,从而使实验现象更明显
B.其中丁图是实验现象,甲图是经过合理外推得到的结论
C.运用甲图实验,可“冲淡”重力的作用,更方便进行实验测量
D.伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的,这是他用实验直接进行了验证的
二、多选题
11.如图所示,某地广播电视塔对外开放的旅游观光厅坐落在距地面约的高处,活动面积近,可同时容纳近200人。一游客在观光厅拍照时,一不小心手机从手中滑落,做自由落体运动并落到地面,g取则(  )
A.手机做自由落体运动的时间为 B.手机下落时的速度大小为
C.手机在第内通过的位移大小为 D.手机落地前最后内的平均速度大小为
12.假设一宇航员在某星球表面完成自由落体运动实验:让一小球从一定的高度自由下落,测得在第3s内的位移是10m(没有落地),则(  )
A.该星球表面的重力加速度是
B.物体的加速度是
C.物体在第2s内的平均速度是3m/s
D.物体在前2s内的位移是8m
13.物体从某一高度处开始做自由落体运动,3s后落到地面(g取10m/s2),则下列选项中正确的是(  )
A.物体下落处离地面高为30m
B.物体落地时的速度大小为30m/s
C.物体在落地前最后1s内的位移为25m
D.物体在整个下落过程中的平均速度为15m/s
14.物体甲从地面上的C点竖直上抛,同时物体乙从甲正上方的A点自由下落,经过时间t两者在B点相遇,相遇时两者速度大小相等都是v,空气阻力不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A.物体甲从B点再经过3t将回落到地面
B.AB之间距离等于BC之间的距离
C.B点距离地面高度为
D.A点距离地面高度为
15.将一小球以的初速度在某高台边缘竖直上抛,不计空气阻力,取抛出点为坐标原点,向上为坐标轴正方向,取,下列说法正确的是(  )
A.最高点离点
B.抛出后时间内,小球的速度变化大小为
C.小球到达距离点处要
D.内平均速度大小为
三、填空题
16.小球做自由落体运动,它在落体前最后1s内下落了25m,则小球下落的总时间为______s,下落的高度为______m。
17.一个物体从45m高处自由下落,在最后1s通过的高度是______m,最后1s的平均速度是______m/s。(g=10m/s2)
18.从离地面80m的空中自由落下一个小球,取g=10m/s2,则小球经过____________s时间落到地面;落地前1s内的位移为_____________m。
四、解答题
19.为了测出井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由落体,经过2s后听到石块击水的声音。重力加速度,不考虑声音在空气中传播所需的时间,试计算:
(1)井口到水面的距离;
(2)石块击水时的速率?
20.一个小球从距地面高处由静止释放,不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)小球下落至地面的时间;
(2)小球在末时速度的大小;
(3)小球在最后内下落的高度。
21.自屋檐自由落下的一个小球在内通过高度为的窗口,求窗口的上沿距屋檐的高度?(g取10m/s2)
22.某特种兵做跳伞训练时,他从悬停在距离地面高H=404m的直升飞机上由静止落下,经过t=6s后打开降落伞,降落伞打开后做匀减速直线运动,到达地面时速度大小为v=4m/s。忽略打开降落伞前的空气阻力和打开降落伞的时间。(g取10m/s2)求:
(1)打开降落伞时特种兵的速度大小v1;
(2)落伞后特种兵的加速度。
试卷第4页,共5页
试卷第5页,共5页
参考答案
1.D
【详解】
AB.初速度为零,只受重力,即加速度是重力加速度的匀加速直线运动是自由落体运动,AB错误;
C.不同物体所做的自由落体运动,其运动规律是相同的,C错误;
D.质点做自由落体运动,因为第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1:3:5,D正确。
故选D。
2.A
【详解】
AB.将篮球竖直上抛后又落回到抛出点,不计空气阻力,篮球做匀减速直线运动到达最高点后做自由落体运动,位移与时间的关系
x-t图象是抛物线,故A正确,B错误;
CD.速度与时间的关系是
速度先减小后增大,故 CD错误。
故选A。
3.A
【详解】
A.小球从抛出到刚要接触地面的整个过程中只受重力作用,处于失重状态,A正确;
B.小球上升到最高点的过程中只受重力,没有处于超重状态,B错误;
C.根据公式可得,小球从抛出点抛出后能上升的最大高度为
D.小球抛出后,上升到最高点时速度为零,这时只受重力,没有处于平衡状态,D错误。
故选A。
4.B
【详解】
AC.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,物体刚下落时速度为零,加速度为g,故AC错误;
B.根据匀变速直线运动推论知,连续相等时间内的位移之差为,故B正确;
D.物体做自由落体运动,加速度与物体的质量无关,都为g,下落的一样快,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】
由题意知段长度为
所以段的平均速度为
由于时间极短,故A点对应时刻的瞬时速度近似为,由速度位移关系可得
解得
故B正确,ACD错误。
故选B。
6.B
【详解】
总位移
前2s的位移
悬崖跳水者在碰到水面前1s内发生的位移大小为
故选B。
7.C
【详解】
A.甲、乙两个物体均做自由落体运动,下落的快慢与质量无关,将同时落地,故A错误;
B.甲、乙的加速度相等,相同时间内速度的变化量相等,故B错误;
C.甲第1秒内的平均速度为
故C正确;
D.乙第2秒内下落的高度为
故D错误;
故选C。
8.C
【详解】
篮球做自由落体运动,刚与地面接触时的速度大小,根据
解得
同理反弹时的速度大小为
取竖直向上为正方向,篮球撞地过程平均加速度
方向竖直向上
故选C。
9.C
【详解】
解:设树的高度为h,石子从开始运动到第一次到达树的顶端的时间为t,选取向上为正方向,则
石子下落过程中经过树的顶端时
联立可得
h=3.2m
故ABD错误,C正确。
故选C。
10.C
【分析】
伽利略做实验时期,测量时间的仪器不够精确,只能用斜面“冲淡”重力的作用,让物体下滑更慢些方便测量。
【详解】
A.用丁图实验,小球做自由落体运动,没有“放大”重力的作用,实验现象也不明显,不方便测量,故A错误;
B.甲图是实验现象,丁图是经过合理外推得到的结论。故B错误;
C.运用甲图实验,利用斜面,可“冲淡”重力的作用,使小球下滑更慢一些,更方便进行实验测量,C正确;
D.伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的,但他没有用实验直接进行验证,而是通过斜面“冲淡”重力的作用,研究小球在斜面上的运动是匀加速运动,再进一步合理外推,得到自由落体运动是匀加速运动。故D错误。
故选C。
11.AD
【详解】
A.因为手机做自由落体运动,故由得手机落地时间为
故A正确;
B.手机下落时的速度大小为
故B错误;
C.因为手机落地时间为5s,所以手机在第内保持静止,故通过的位移大小为零,故C错误;
D.因为手机前3s下落位移为
所以手机落地前最后内的位移为
所以手机落地前最后内的平均速度大小为
故D正确。
故选AD。
12.BD
【详解】
AB.物体在第3s内的位移是10m,则

解得
g=4m/s2
选项A错误,B正确;
C.物体在第2s内的平均速度等于第1.5s时刻的瞬时速度,大小为
选项C错误;
D.物体在前2s内的位移是
选项D正确。
故选BD。
13.BCD
【详解】
A. 根据位移时间公式,物体下落处离地面高为
A错误;
B. 根据速度时间公式,物体落地时的速度大小为
B正确;
C. 由位移时间公式,可得物体在落地前最后1s内的位移为
C正确;
D. 根据公式,可得物体在整个下落过程中的平均速度为
D正确。
故选BCD。
14.ACD
【详解】
A.因为经过时间t两者在B点相遇,则物体甲上升时间为2t,下落时间为2t,那么从B点再经过3t将回落到地面,A正确;
B.因为AB之间的时间等于BC之间的时间,根据比例关系,BC之间的距离等于AB之间距离的3倍,B错误;
C.AB之间的距离为
根据比例关系,B点距离地面高度为
解得
C正确;
D.A点和B点之间的距离为
根据比例关系
解得
D正确。
故选ACD。
15.ACD
【详解】
A.最高点到O点的距离为
故A正确;
B.抛出后时间内,小球的速度变化大小为
故B错误;
C.根据A项分析可知,小球到达距离点时一定位于O点下方,设小球到达距离点处需要的时间为t2,则
解得
(另一解不合实际,舍去)
故C正确;
D.6s内平均速度大小为
故D正确。
故选ACD。
16.3s 45m
【详解】
设物体下落的时间为,则有
代入数据,解得
根据自由落体公式,可得下落的高度为
17.25 25
【详解】
根据可得
则前2s内的位移
则最后1s内通过的高度为
最后1s的平均速度为
18.4 35
【详解】
小球落地的时间
落地前1s内的位移为
19.(1);(2)
【详解】
(1)井口到水面的距离,根据
(2)石块击水时的速率
20.(1)3s;(2)20m/s;(3)25m
【详解】
(1)由自由落体运动规律

(2)小球在2.0s末时速度

20m/s
(3)小球在最后1s内

25m
21.14.45m
【详解】
设窗口的上沿距屋檐的高度为h,小球自由下落到窗口的上沿所用时间为t,则有

解得
22.(1)60m/s;(2)8m/s2,方向竖直向上
【详解】
(1)由得打开降落伞时特种兵的速度大小
(2)由自由落体的位移规律有
则打开伞时特种兵距地面的高度
由位移速度关系式得
负号表示方向竖直向上。答案第10页,共10页
答案第11页,共1页