2.5自由落体运动同步练习（word版含答案）

2.5自由落体运动
一、单选题
1．高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”，是一种极不文明的行为，由于落地速度很大，可能造成很大的危害。若一个鸡蛋从15层楼的高处无初速下落，大约经过3s落到地面，不计空气阻力。鸡蛋下落过程中加速度的大小（　　）
A．越来越小 B．越来越大 C．保持不变 D．先变大后变小
2．教官组织班级学生观看军队空降兵进行日常训练视频，学生观察到视频中空降兵携带的某装备突然从空中静止落下，该过程不计空气阻力，取，则可判断下列说法正确的是（　　）
A．第末小球的速度为 B．前内小球的平均速度为
C．前内小球的位移为 D．第内小球的位移为
3．如图所示，研究落体运动规律时，将玻璃筒竖直放置，玻璃筒内抽成真空，让羽毛和铁片从玻璃筒顶端同时开始下落。下列正确的是（　　）
A．铁片和羽毛同时落到底端 B．铁片先落到底端 C．羽毛先落到底端 D．无法比较
4．某校物理兴趣小组，为了解高空坠物的危害，将一只鸡蛋从离地面20m高的高楼上由静止释放，鸡蛋与地面的撞击时间约为0.2s，则（忽略空气阻力，g取）鸡蛋从接触地面到停止运动，鸡蛋的平均加速度大小为（　　）
A． B． C． D．
5．甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落（忽略空气阻力），则下列说法中正确的是（　　）
A．甲比乙先着地 B．甲比乙的加速度大
C．甲、乙同时着地 D．无法确定谁先着地
6．假设一块橡皮从教学楼三楼高一年级某班教室窗台上掉下做自由落体运动，楼层高度约9m，g取10m/s2，则橡皮下落到地面的时间约为（　　）
A．1.5s B．2.5s C．3.5s D．4.5s
7．近年来，踢毽子成为全民健身活动之一。毽子主要由羽毛和铜钱组成，在下落过程中，总是铜钱在下、羽毛在上，如图，对此分析正确的是（　　）
A．毽子的下落过程是自由落体运动
B．铜钱重，所以总是铜钱在下、羽毛在上
C．总是铜钱在下、羽毛在上，是因为空气阻力的影响
D．无论有没有空气阻力，总是出现铜钱在下、羽毛在上的现象
8．做自由落体运动的物体，每秒的速度增量总是（　　）
A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向不同
C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同
9．一攀岩者以1.5m/s的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落。3s后攀岩者听到石块落地的声音，此时他离地面的高度约为（　　）
A．20m B．30m C．40m D．50m
10．关于重力加速度的下列说法中，不正确的是（　　）
A．重力加速度的方向垂直向下
B．g也叫自由落体加速度
C．在地球表面不同的地方，g的大小可能不同
D．重力加速度g在计算中通常取9.8m/s2
11．矿井中的升降机从井底以5m／s的速度竖直向上匀速运行，某时刻升降机底板上的一颗螺钉松动脱落，再经3s升降机底板上升到井口，此时松脱的螺钉刚好落到井底。不计空气阻力，重力加速度g=10m／s2，下列说法正确的是（　　）
A．螺钉距离井口的最小距离为15m
B．螺钉脱落时，升降机底板距离井底的距离为20m
C．该矿井的深度为35m
D．螺钉脱落后2s时，螺钉与升降机底板间的距离为20m
12．伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验，他让一个铜球从阻力很小的（忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次，假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C。让小球分别由A、B、C滚下，如图所示，让A、B、C与鞋面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是（　　）
A． B． C． D．s1-s2=s2-s3
13．做自由落体运动的甲、乙两物体所受重力之比为2:1，下落高度之比为1:4，则（　　）
A．下落时间之比是1:4 B．落地速度之比是1:1
C．下落过程中的加速度之比是2:1 D．落地速度之比是1:2
14．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，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。经测量，每层砖的平均厚度为，位置距石子下落的起始位置的距离为1.8m，请根据这些数据估算这张照片的曝光时间（　　）
A．0.02s B． C．0.2s D．
15．将一小球从足够高的塔顶以某初速度竖直向上抛出，经时间t = 3s小球的速度大小为v = 10m/s，忽略空气阻力，重力加速度g = 10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A．初速度大小可能为40m/s，3s末小球在抛出点下方75m处
B．初速度大小可能为40m/s，3s末小球在抛出点上方30m处
C．初速度大小可能为20m/s，3s末小球在抛出点上方10m处
D．初速度大小可能为20m/s，3s末小球在抛出点上方15m处
16．一小球从距地面某一高度处自由下落，落地时速度大小为，不计空气阻力，自由落体加速度，则下列说法正确的是（　　）
A．小球落地时间为1s
B．小球开始下落时距离地面的高度为
C．小球在下落过程中的平均速度大小为
D．小球在下落的最后内的位移大小为
17．如图所示，篮球运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为。上升第二个的速度变化量大小为，第四个的速度变化量大小为。不计空气阻力，则满足（　　）
A． B． C． D．
二、解答题
18．某同学在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子拍摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间是0.005s，测得照片中石子运动痕迹的长度为0.6cm，实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.0cm，g取。求：
(1)根据照片估算曝光时间内石子下落了多少距离；
(2)拍下石子时，石子下落了多长时间；
(3)估算这个石子大约是从距离窗户多高的地方落下的。
19．将巨型娱乐器械由升降机送到离地面100m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面20m高时，限制系统开始启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下。（，不计空气阻力）试求：
（1）此过程中的最大速度是多少？
（2）座舱减速过程中的加速度？
（3）整个过程下落的总时间是多少？
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．C
【详解】
由题意可知鸡蛋做自由落体运动，所以鸡蛋下落过程中加速度的大小始终等于重力加速度的大小，即加速度的大小保持不变，故选C。
2．C
【详解】
A．装备做自由落体运动，由速度公式可得，第末小球的速度为
A错误；
BC．由位移公式可得，前内小球的位移为
前内小球的平均速度为
B错误，C正确；
D．第1s内的位移为
故第内小球的位移为
D错误。
故选C。
3．A
【详解】
抽成真空后，没有空气阻力，羽毛与铁片做自由落体运动，加速度都为，根据
可知两者下落时间相同，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】
鸡蛋到达地面的速度
根据
鸡蛋的平均加速度大小为
故选D。
5．C
【详解】
自由落体运动是只在重力作用下从静止开始的下落运动，加速度是重力加速度，与物体的质量无关，它们在同一高度处同时自由下落，由
可知同时落地，故ABD错误，C正确。
故选C。
6．A
【详解】
橡皮下落的高度约为9m，根据
可得
故选A。
7．C
【详解】
A．毽子的下落过程空气阻力的影响不能忽略，则不是自由落体运动，选项A错误；
BC．假设铜钱和羽毛单独下落，则铜钱的加速度更大，即因为空气阻力对羽毛的阻碍作用更明显，所以总是铜钱在下、羽毛在上，故B错误，C正确；
D．若没有空气阻力，铜钱和羽毛单独下落的加速度相同，故一起下落时不存在铜钱拖着羽毛的情况，不会出现铜钱在下、羽毛在上的现象，故D错误；
故选C。
8．A
【详解】
每秒的速度增量为
故A正确，BCD错误。
故选A。
9．D
【详解】
根据
可得石块下落的高度
这段时间内，攀岩者上升的高度
此时攀岩者离地面的高度
故选D。
10．A
【详解】
A．重力加速度的方向竖直向下，故A错误；
B．g也叫自由落体加速度，故B正确；
C．高纬度地区的g比低纬度地区的g大，所以在地球表面不同的地方，g的大小可能不同，故C正确；
D．重力加速度g在计算中通常取9.8m/s2，故D正确。
故选A。
11．D
【详解】
A．螺钉脱落时，升降机地板距离井口
h=vt=15m
此后螺钉先做竖直上抛运动，能上升的高度为
则螺钉距离井口的最小距离为
hmin=15m-1.25m=13.75m
选项A错误；
B．螺钉从脱落到落到井底，则
即脱落时螺钉距离井底
H=30m
即螺钉脱落时，升降机底板距离并底的距离为30m，选项B错误；
C．该矿井的深度为30m+15m=45m，选项C错误；
D．螺钉脱落后2s时，螺钉与升降机底板间的距离为
选项D正确。
故选D。
12．B
【详解】
A．小球在斜面上三次运动的位移不同，末速度一定不同，所以A错误；
B．根据
可得
所以B正确；
C．根据
可知
则公式正确，但不是当时伽利略用来证明匀变速直线运动的结论，所以C错误；
D．由于题意是在斜面上任取三个位置A、B、C，所以位移没有规律的，则D错误；
故选B。
13．D
【详解】
A．根据
解得
所以下落时间之比是1:2，则A错误；
BD．根据
所以落地速度之比是1:2，则B错误；D正确；
C．自由落体运动的加速度与质量无关，都等于重力加速度 g，所以下落过程中的加速度之比是1:1，则C错误；
故选D。
14．A
【详解】
自由落体运动1.8m的末速度为，根据
可得
从到，由于距离很短，可以认为为匀速运动，故所需时间为则
故BCD错误，A正确。
故选A。
15．D
【详解】
AB．以竖直向上为正方向，如果3s末小球的速度方向竖直向上，则由速度公式
v = v0 - gt
得小球的初速度为
v0 = v + gt = 40m/s
小球在0 ~ 3s内的位移为
h = t = 75m
小球在抛出点的上方，AB错误；
CD．如果3s末小球的速度方向竖直向下，则由速度公式
- v = v0′ - gt
得小球的初速度为
v0′ = - v + gt = 20m/s
小球在0 ~ 3s内的位移为
h′ = t = 15m
小球仍在抛出点的上方，C错误、D正确。
故选D。
16．D
【详解】
A．小球落地时间为
选项A错误；
B．小球开始下落时距离地面的高度为
选项B错误；
C．小球在下落过程中的平均速度大小为
选项C错误；
D．小球在下落的最后内的位移大小为
选项D正确。
故选D。
17．C
【详解】
将运动员竖直向上的匀减速运动逆向看作是反向的自由落体运动，根据
可知运动员上升第四个的时间t2与第二个的时间t1与之比为
即
又根据
可得
故选C。
18．(1)0.15m；(2)3s；(3)45m
【详解】
(1)设石子在曝光时间0.005秒内的下落距离为h1
解得
(2)曝光时刻石子运动的速度
根据速度公式
解得
(3)根据位移公式
解得
19．（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）设此过程中座舱的最大速度是，自由落体运动的末速度即为最大速度，自由落体运动的位移为
由
解得
（2）座舱匀减速运动的位移为
由
解得
（3）自由落体运动的时间
减速阶段的时间
故经历的总时间
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