2.5自由落体运动基础巩固（word版含答案）

2.5自由落体运动基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第一册
一、选择题（共15题）
1．某同学身高1.8m，在运动会上参加跳高比赛。他采用背跃式跳高，起跳后身体横着恰能越过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（　　）
A．1m/s B．2m/s C．5m/s D．10m/s
2．物体做自由落体运动，如图所示，能反映该物体运动规律的v-t图像是（　　）
A． B．
C． D．
3．伽利略猜想落体一定是一种最简单的变速运动，而最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的。而这种均匀变化，他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即v与t成正比，例如每过，速度的变化量都是；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即v与x成正比，例如每下落，速度的变化量都是。后来发现，如果v与x成正比，将会推导出十分荒谬的结果。如果一小球做第二种变速运动，它的图像可能是（　　）
A． B．
C． D．
4．一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者拍到了它下落的一段轨迹，并测得该轨迹的实际长度为2cm，如图所示。已知曝光时间，则小石子在拍摄前下落的距离约为（）
A．5m B．10m C．20m D．100m
5．在离地面某一高度处有一物体A自由下落，与此同时将物体B从物体A下方的地面竖直上抛，两物体在空中只相遇而不相碰，结果发现B物体刚好上升到A物体开始下落时的高度，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．相遇时两物体的位移相等
B．相遇后两物体同时落地
C．A物体落地时的速度与B物体上抛时的初速度大小相等
D．相遇时A物体的速度大于B物体的速度
6．2019年5月23日，新疆伊宁小伙徒手接住5楼坠下的幼儿，小伙接到幼儿缓冲之后晕倒在地，所幸的是小伙和幼儿并无生命危险。假设幼儿开始坠落时，恰好被该青年发现，这位青年从他原来所在的位置跑到小孩落地的位置需要0.5s，g取，请问最多留给这位小伙反应的时间约为（　　）
A．0.5s B．1.0s C．1.5s D．2.0s
7．某桥面距水面高度约为，若忽略空气阻力，取，则一小石子从桥面由静止下落到水面的时间约为（　　）
A． B． C． D．
8．如图为儿童玩具发光弹性球，一儿童把弹性球竖直上抛随后落地，从空中的最高点开始计时，下列图像描述球的运动可能正确的是
A．
B．
C．
D．
9．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，到他捏住直尺为正，测出直尺在这段时间内下落的高度为20cm，则这次测量出甲的反应时间是（g取10m/s2）（　　）
A．0.2s B．0.1s C．0.14s D．0.02s
10．从某一高度相隔1s释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，则在空中任一时刻（　　）
A．甲、乙两球速度之差越来越大，甲、乙两球距离也越来越大
B．甲、乙两球速度之差越来越大，但甲、乙两球距离保持不变
C．甲、乙两球速度之差保持不变，但甲、乙两球距离越来越大
D．甲、乙两球速度之差保持不变，甲、乙两球距离也保持不变
11．某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处，有一个不断均匀滴水的水龙头刚滴出的水滴速度为零在平行光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，看到的水滴好像都静止在各自固定的位置不动（如图中A、B、C、D所示，图中数值的单位是）。要想出现这一现象，所用光源应满足的条件是（）（　　）
A．普通白炽灯光源即可
B．频闪发光，间歇时间为
C．频闪发光，间歇时间为
D．频闪发光，间歇时间为
12．如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇(不计空气阻力)．则以下说法正确的是(　　)
A．球a竖直上抛的最大高度为h
B．相遇时两球速度大小相等
C．相遇时球a的速度小于球b的速度
D．两球同时落地
13．将物体以15m/s速度竖直向上抛出, (空气阻力不计, g取10m/s2)，则物体速度大小变为20m/s时，经历的时间为（ ）
A．3.5s
B．2.0s
C．1.5s
D．0.5s
14．在一根轻绳的上、下两端各拴一个小球，一人用手拿住上端的小球站在某高台上，放手后小球自由下落，两小球落地的时间差为Δt.如果将它们开始下落的高度提高一些，用同样的方法让它们自由下落，不计空气阻力，则两小球落地的时间差将(　　)
A．减小
B．增大
C．不变
D．无法判定
15．从地面竖直向上抛出一个物体A，同时在离地面高度为H处有另一个物体B开始自由落下，两物体不在同一竖直线上，它们同时到达同一高度，且此时速率都为v，不计空气阻力，两物体可视为质点，则下列说法中错误的是（　　）
A．两物体同时到达同一高度时，物体B下落了
B．物体A上抛时的初速度和物体B落地时的速度大小相等
C．物体A运动至最高点时物体B刚好落地
D．物体A上升的最大高度为H
二、填空题（共4题）
16．从高80m处自由下落的物体，落到地面所用的时间t=______s，落地时的速度v=______m/s。物体落下20m时和落地时的速度之比是_______，各自经历的时间之比是_______。（g=10m/s2）
17．A、B两球同时从同一高度以相同的速率v，分别上抛与下抛，如不计空气阻力，则两球落到地面的时间差为________，A球落地时的速度________（选填“大于”“等于”或“小于”）B球落地时的速度.
18．一个物体从20m高的地方自由下落（忽略空气阻力），则求物体接触地面前一瞬间的速度______，物体最后1s内的位移_______．（g取10m/s2）
19．如图所示是用打点计时器研究自由落体运动的实验过程和得到的纸带。
（1）下列有关操作的叙述正确的是______
A．安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上
B．将打点计时器与直流低压电源连接
C．释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器
D．应先释放纸带,然后接通电源
（2）实验得到一条纸带，测得各点之间的距离如图2所示已知电源频率为50Hz，则纸带中相邻两点间的时间间隔是______s。从该纸带可知，重物是做______（选填“匀速”、“匀变速”、“非匀变速” ）运动，加速度大小a=_________m/s2（小数点后保留二位小数。）
三、综合题（共4题）
20．如图所示，悬挂的直杆AB长为a=10m，在B端以下h=20m处有一长为b=5m的无底圆柱筒CD，重力加速度g取10m/s2，若将悬线剪断，问：
（1）直杆下端B穿过圆柱筒的时间是多少？
（2）整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是多少？
21．为了了解高空坠物的危害，某实验小组将一个鸡蛋从离地面45m高的高楼面处静止释放，让其自由下落，下落途中鸡蛋经过一高度为1.8m的窗口，鸡蛋经过窗口用时0.2s（忽略空气阻力的作用，重力加速度g=10m/s2）求：
（1）鸡蛋落地时的速度大小；
（2）鸡蛋落地前最后1s内的位移大小；
（3）窗口的上边框与释放鸡蛋的高楼面的距离h。
22．伽利略在研究自出落体运动时，猜想自由落体的速度是均匀变化的，他考虑了速度的两种变化：一种是速度随时间均匀变化，另 一种是速度随位移均匀变化。
(1)现在我们已经知道，自由落体运动是速度随时间均匀变化的运动。有一种“傻瓜”照相机的曝光时间极短，且固定不变。为估测“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子在 A点正上方 1.8m 的高度自由下落。每块砖的平均厚度为 6.0cm。（不计空气阻力，g 取 10m/s2）
a．计算石子到达A点的速度大小；
b．估算这架照相机的曝光时间（结果保留一位有效数字）。
(2) 自然界中某量 D 的变化可以记为，发生这个变化所用的时间间隔可以记为，变化量与的比值就是这个量的变化率。
a．举出一个用变化率定义的运动学物理量并写出这个物理量的定义式；
b．事实上，速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知一物体做速度随位移均匀变化的变速直线运动。其速度与位移的关系式为 v= v0+kx（v0为初速度，v为位移为x 时的速度）。试推导证明：此物体运动的加速度a和速度v成正比，且比例系数为k。
23．一个小球从离地 125m 的高处由静止释放，不计空气阻力，，试求：
(1)小球落地的速度大小
(2)小球在落地前最后一秒内的位移大小
参考答案
1．C
2．C
3．D
4．C
5．C
6．B
7．B
8．A
9．A
10．C
11．B
12．C
13．A
14．A
15．A
16．4 40 1：2 1：2
17． 等于
18．20m/s 15m
19．AC 0.02s 匀变速 9.63m/s2
20．（1）直杆下端B穿过圆筒的时间为0.236s；
（2）整个直杆AB穿过圆筒的时间为0.646s．
21．（1）30m/s；（2）25m；（3）3.2m
22．(1)a．6m/s；b．0.02s ；
(2)a．加速度
b．速度与位移的关系式
取趋近于0时，表示在时刻的瞬时速度
23．(1)50m/s；(2)45m