2.4自由落体运动基础巩固（word 含答案）

2.4自由落体运动基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第一册
一、选择题（共15题）
1．唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景。如果三尺为1m，则水落到地面的速度约为（设初速度为零，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2）（　　）
A．110m/s B．140m/s
C．170m/s D．200m/s
2．在某一高度以v0=20m/s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10m/s时，以下判断不正确的是（g取10m/s2）（　　）
A．小球在这段时间内的平均速度大小可能为15m/s，方向向上
B．小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m/s，方向向上
C．小球在这段时间内的路程一定是25m
D．小球的位移大小一定是15m
3．同学们利用如图所示方法估测反应时间。首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，根据乙同学捏住的位置的刻度读数，就能估测其反应时间，g取10m/s2。关于这个估测方法，下列说法不正确的是（　　）
A．乙同学捏住的位置的刻度读数越大，说明反应时间越长
B．若乙同学的反应时间在0~0.4s之间，则所用直尺的长度至少为80cm
C．若以相等的时间间隔在该直尺的另一面重新标记出表示反应时间的刻度线，则时间刻度线在直尺上的分布是均匀的
D．若以相等的时间间隔在该直尺的另一面重新标记出表示反应时间刻度线，则时间刻度线在直尺上的分布是不均匀的
4．物体做初速度为零的匀加速直线运动，把全程运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是，那么它在第三段时间内的位移是（　　）
A． B． C． D．
5．一个做竖直上抛运动的物体，上升过程中的平均速度是，则它能达到的最大高度为（取）（　　）
A．6m B． C． D．36m
6．一小球做自由落体运动，落地前0.1s内下落的高度为4m，则小球初始下落的高度为（g取10m/s2）（　　）
A．40m B．80m C．120m D．160m
7．为研究自由落体运动，实验者从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0cm，这个照相机的曝光时间为2.010-2s，则拍摄到的石子位置A距石子下落的起始位置的距离约为（　　）
A．0.45m B．1.8m C．3.6m D．7.2m
8．从地面以初速度大小v1竖直向上抛出一个小球，小球经一段时间t落回地面，落地速度大小为v2。已知小球运动中所受空气阻力的大小与速率成正比，重力加速度为g，则关于时间t的表达式中，你认为哪个表达式是合理的（　　）
A． B． C． D．
9．不计空气阻力，一个物体以一定的初速度竖直上抛，从抛出点至回到抛出点的时间为6s，若在物体上升的最大高度的一半处设置一个水平挡板，物体撞击挡板前后的速度大小相等，方向相反，撞击的时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为（　　）
A．1.8s B．1.0s C．2.1s D．2.6s
10．用如图所示的方法可以测量人的反应时间．实验时，上方的手捏住直尺的顶端(对应直尺刻度50cm处)，下方的手做捏住直尺的准备(对应直尺刻度20cm处)．当上方的手放开直尺时，下方的手―立即捏住直尺(对应直尺刻度41cm处)．下列说法正确的是( )
A．受测人的反应时间约为0.13s
B．受测人的反应时间约为0.30s
C．下方的手捏住直尺前瞬间直尺的速度大小约为2.0m/s
D．下方的手捏住直尺前瞬间直尺的速度大小约为1.3m/s
11．一物体从某星球表面竖直向上抛出（不计气体阻力）时的x t图像如图所示，则（　　）
A．该星球表面的重力加速度为1.6
B．该物体上升的时间为10s
C．该物体被抛出时的初速度为10m/s
D．该物体落到该星球表面时的速度为16m/s
12．某同学身高1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（取）（ ）
A．4m/s B．5m/s C．6m/s D．8m/s
13．两个小球分别拴在一根轻绳两端，当一人用手拿住一球将它们从三楼阳台上由静止释放，两球先后落地的时间差为；若将它们从四楼阳台上由静止释放时，它们落地的时间差为（不计空气阻力），则 ， 满足 ( )
A．＞ B．＝ C．＜ D．都有可能
14．对自由落体的加速度，下列说法正确的是（　　）
A．地球上所有地方的重力加速度都是相同的
B．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中
C．在地球上高纬度处的重力加速度大于低纬度处的重力加速度
D．在地球上同一点，离地面高度越大，重力加速度g越大
15．在地面上以初速度2V0竖直上抛一物体A后，又以初速V0同地点竖直上抛另一物体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条件是：（不计空气阻力）（ ）
A．
B．
C．
D．
二、填空题（共4题）
16．建构物理模型是物理学中一种常用的方法。质点是一种理想化的物理模型，我们学过的理想化运动模型有_______和________等。
17．伽利略研究落体运动规律时，先研究小球在斜面上的运动，如图所示，主要是为了解决______问题；再根据______事实，经过推理，最终得到落体运动的规律。
18．将一块质量分布均匀的砖分为两块，其质量之比为，由同一高度自由落下，则它们的加速度之比为________，落到地面时的速度之比为________．
19．疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如下图所示。
(1)下列主要操作步骤的正确顺序是______；（填写各步骤前的序号）
①把刻度尺竖直固定在墙上 ②捏住小球，从刻度尺旁静止释放
③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置 ④打开手机摄像功能，开始摄像
(2)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为 s（取三位小数进行计算），刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度为______ m/s ；
(3)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片______（选填“仍能”或“不能”）用(3)问中的方法测出重力加速度。
三、综合题（共4题）
20．物体从某一高处自由下落，经过10s后着地，（已知g取10m/s2）求：
（1）物体下落的高度；
（2）物体下落一半时间的速度大小；
21．某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2．求：5s内物体的（1）路程S (2) 位移X (3)速度改变量的大小和方向
22．如图所示，离地面足够高处有一用绳连接的竖直空管，管长为24m，M、N为空管的上、下两端，空管由静止开始竖直向下做加速运动，加速度a=2m/s2，同时在 M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v0竖直上抛，不计一切阻力，取g=10m/s2．若小球上抛的初速度为10m/s.求：
(1)小球上升至最大高度时间；
(2)小球上升至最大高度时与空管M端的距离；
(3)小球从抛出经过多长时间从管的N端穿出；
(4)若此空管静止时N端离地64m高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度v0大小的范围．
23．如图，某城市广场喷泉喷出的水柱略超40层楼高。试估算（计算结果取整数）
(1)水刚喷出时的初速度；
(2)水滞留空中的时间；
(3)空中水柱的质量（单位：t；喷管的横截面积约8×10-3m2）。
参考答案
1．B
2．C
3．C
4．C
5．B
6．B
7．B
8．C
9．A
10．C
11．A
12．A
13．A
14．C
15．D
16．匀速直线运动 自由落体运动
17．计时 实验
18．
19．①③④② 9.6（9.5~9.7都算对） 仍能
20．（1）500m；（2）50m/s
21．(1) (2),方向竖直向上 (3) △v=50m/s，方向竖直向下
22．(1)1s (2)6m (3)4s (4) 29m/s v0 32m/s
23．(1)50m/s；(2)10s；(3)4t