2.5自由落体运动 同步练习（Word版含解析）

鲁科版 （2019）必修一 2.5 自由落体运动
一、单选题
1．一水滴从房檐边由静止下落，经过高为2m的窗户用时0.1s，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则水滴从开始下落到窗户上边缘所经历的时间为（　　）
A．1.95s B．2.05s C．19.5s D．21.5s
2．矿井中的升降机从井底开始以5 m/s的速度竖直向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，经过3 s升降机底板上升至井口，此时松脱的螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．螺钉松脱后做自由落体运动
B．矿井的深度为30 m
C．螺钉落到井底时的速度大小为25 m/s
D．螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时6 s
3．某竖直向上喷射的人工喷泉喷水的最大高度为H，忽略水珠在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）
A．喷泉喷出的水在空中运动时间为
B．水刚喷出时的速度大小为
C．若喷嘴单位时间喷出水的体积为Q，则空中水的体积为
D．若空中水的体积为V，则喷嘴单位时间内喷出水的体积为
4．悬崖跳水中，运动员从离水面H高处自由下落至水面所用时间为t，则当下落时间时，运动员离水面的高度为（不计空气阻力）（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，一小球从点由静止释放，先后经过、两点，到点时速度大小为。已知、两点竖直高度差为，重力加速度取，不计空气阻力，则它由点运动到点的时间为（　　）
A． B． C． D．
6．关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　）
A．一片树叶在空中飘落的过程可视为自由落体运动
B．自由落体运动的物体第1s内的位移约为5m
C．自由落体运动的物体速度变化越来越快
D．自由落体运动的物体第ls末、第2s末、第3s末的速度之比为1∶3∶5
7．一物体从H高处自由下落，经t秒落地，则当它下落时，离地高度是（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，A、B为两固定的光电门，在光电门A正上方的O处有一边长为0.5 cm的铁片自由落下，铁片下落的过程中底边始终水平，已知铁片通过A、B光电门的时间分别为，。 若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度，忽略空气阻力的影响，g取10m/s2， 下列说法错误的是（　　）
A．铁片通过光电门B的瞬时速度为
B．O点到光电门A的距离为1.00 m
C．铁片从光电门A到B所需的时间为0.40 s
D．光电门A、B之间的距离为2.40 m
9．下列事例中，物体的运动状态一定没有发生改变的是（　　）
A．火车匀速转弯 B．小朋友荡秋千
C．物体做自由落体运动 D．物体沿斜面匀速下滑
10．在洞穴探险过程中，可以使用落石的方法估测洞穴深度，设在某次估测中，测得从释放石块到听到石块落地的时间约为4s，可估算出该洞穴的深度约为（　　）
A．20m B．40m C．80m D．160m
11．下列各运动中，可当做自由落体运动的是（　　）
A．在沿水平方向运动的飞机上释放一个物体
B．纸片在空中由静止下落
C．铁球从空中被向下抛出
D．熟透的苹果从树上掉落
12．如图1所示，A同学用手捏住直尺的上端，B同学在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，手不碰直尺。A同学放手让直尺下落时，B同学立即捏住直尺。若把该直尺（如图2）上的刻度转换为时间刻度，直尺就变为“反应时间测量尺”。下列说法中正确的有（　　）
A．实验测量的是A同学的反应时间
B．实验中A、B两同学捏住尺的位置相距越远，测得的反应时间越准确
C．“反应时间测量尺”刻度下面（靠近0刻度）密、上面疏
D．其它实验因素相同，“反应时间测量尺”在赤道上的测量值比北京略大
13．两位同学分别在塔的不同高度，用两个轻重不同的小球做自由落体运动实验，已知甲球重力是乙球重力的两倍，释放甲球处的高度是释放乙球处高度的两倍，则下列说法正确的是（　　）
A．甲球下落的加速度是乙球的2倍
B．甲、乙两球下落的加速度相等
C．甲、乙两球落地时的速度相等
D．甲、乙两球下落过程所需时间之比为
14．动物跳跃时会以一定的初速度离开地面，下表是袋鼠与跳蚤竖直跳跃时的最大高度。若不计空气阻力，则袋鼠离地的瞬时速度约是跳蚤的多少倍（　　）
跳跃的竖直高度（米）
袋鼠 2.5
跳蚤 0.1
A．2.5 B．5 C．25 D．50
15．一小石块从空中点由静止下落，先后经过点和点。已知它经过点时的速度为，经过点时的速度为。空气阻力不计。段与段位移的大小之比为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
16．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。
17．以20m/s的初速度竖直上抛一小球，不计空气阻力，经过时间t=__________s，小球速度大小变为10m/s，此过程小球的位移大小s=_____________m。（g取10m/s2）
18．判断下列说法的正误．
（1）重的物体总是比轻的物体下落得快．( )
（2）在空气中由静止释放的物体都做自由落体运动．( )
（3）物体只在重力作用下的运动是自由落体运动．( )
（4）自由落体加速度的方向垂直地面向下．( )
三、解答题
19．跳伞运动是一项极具观赏性的运动项目，当飞机悬停在空中的某一高度时，跳伞运动员由静止从飞机上自由下落。当运动员距离地面的高度为448m时，打开降落伞包，运动员立即以大小为4m/s2的加速度做匀减速直线运动，着陆时速度大小为4m/s。已知重力加速度g取10m/s2，打开降落伞前，不计空气阻力。求：
（1）打开降落伞瞬间运动员的速度大小；
（2）飞机悬停时，距离地面的高度应为多少？
（3）跳伞运动员在空中运动的总时间为多少？
20．一做自由落体运动的物体，落地时速度为30 m/s，不计空气阻力（g取10 m/s2），求：
（1）物体是从多高的地方开始下落的？
（2）物体下落过程所用的时间。
（3）物体落地前最后1 s的初速度大小。
21．从离地面80m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，求：
（1）经过多长时间落到地面？
（2）从开始下落计时，在第1s内的位移大小为多少？
（3）从开始下落计时，在最后1s内的位移大小为多少？
22．一物体从某幢楼顶处掉下做自由落体运动，从开始运动时计时，（取）求：
（1）第末的瞬时速度是多少
（2）第内的位移多大
（3）落地前最后一秒通过的位移为整个位移的，则这幢楼的高度是多少
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
设水滴落点距离窗户上边缘的距离为h，水滴从开始下落到窗户上边缘所经历的时间为t，则
解得
t=1.95s
故选A。
2．C
【解析】
【详解】
A．螺钉松脱时具有与升降机相同的竖直向上的初速度，故螺钉脱落后做竖直上抛运动，A错误；
B．取竖直向上为正方向，螺钉从脱落至落到井底的位移
h1＝
升降机这段时间的位移
h2＝v0t＝15 m
故矿井的深度为
h＝|h1|＋h2＝45 m
故B错误；
C．螺钉落到井底时的速度为
v＝v0－gt＝－25 m/s
故速度大小为25 m/s，C正确；
D．螺钉松脱前运动的时间为
t′＝＝6 s
所以螺钉运动的总时间为
t总＝t＋t′＝9 s
故D错误。
故选C。
3．D
【解析】
【详解】
A．喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动，由
可得
水珠在空中运动的时间为
故A错误；
B．水刚喷出时的速度大小满足
解得
故B错误；
C．若喷嘴单位时间喷出水的体积为Q，则空中水的体积为
故C错误；
D．若空中水的体积为V，则喷嘴单位时间内喷出水的体积为
故D正确。
故选D。
4．C
【解析】
【详解】
根据自由落体运动规律有
当下落时间时，运动员离水面的高度为
联立解得
故选C。
5．A
【解析】
【详解】
研究从B到C的逆过程，即从C到B做匀减速运动，则由
解得
t=0.2s
（另一值为1.8s舍掉）
故选A。
6．B
【解析】
【详解】
A．一片树叶在空中飘落的过程，空气阻力不能忽略不计，不是自由落体运动，故A错误；
B．根据位移时间公式，可得自由落体运动的物体第1s内的位移约为
故B正确；
C．加速度反映速度变化的快慢，因自由落体运动的物体的加速度为g，恒定不变，故自由落体运动的物体速度变化不会越来越快，故C错误；
D．因自由落体运动的初速度为零，根据速度时间公式
可知速度与时间成正比，故自由落体运动的物体第ls末、第2s末、第3s末的速度之比为1∶2∶3，故D错误。
故选B。
7．C
【解析】
【详解】
下落H所需时间为t，则
当下落时
联立解得
则离地高度为
ABD错误，C正确。
故选C。
8．B
【解析】
【详解】
A．铁片通过光电门B的瞬时速度
故A正确；
B．铁片通过光电门A的瞬时速度
O点到光电门A的距离
故B错误；
C．铁片从光电门A到B所需的时间
故C正确；
D．光电门AB之间的距离
故D正确。
此题选择错误的选项，故选B。
9．D
【解析】
【详解】
A．火车匀速转弯，速度的方向发生了变化，所以火车的运动状态发生了变化，故A错误；
B．小朋友荡秋千，其速度大小和方向均在改变，故运动状态在改变，故B错误；
C．物体做自由落体运动，速度的大小在变化，运动状态发生了改变，故C错误；
D．物体在斜面上匀速下滑，速度的大小、方向都不变，运动状态没有改变，故D正确。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
根据自由落体运动规律可知该洞穴的深度约为
故选C。
11．D
【解析】
【详解】
A．在沿水平方向运动的飞机上释放一个物体时，物体具有水平方向的速度，所以不是自由落体运动，故A错误；
BD．纸片在空中由静止下落时，由于受到的空气阻力不能忽略不计，所以不可以看做自由落体运动；而熟透的苹果从树上掉落，初速度为零且空气阻力可以忽略不计，可以看做自由落体运动，故B错误，D正确。
C．铁球从空中被向下抛出，初速度不为零，不是自由落体运动，故C错误。
故选D。
．
12．C
【解析】
【详解】
A．实验测量的是B同学的反应时间，选项A错误；
B．实验中A、B两同学捏住尺的位置相距的远近与测得的B的反应时间无关，选项B错误；
C．根据
可知
t与h不是正比关系，则其“时间刻度”是不均匀的，且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密。故C正确；
D．根据公式
由于赤道上的重力加速度小，可知如果在赤道上测量则其它实验因素相同时，相同时间内直尺下落的高度较小，则“反应时间测量尺”在赤道上的测量值比北京略小，选项D错误。
故选C。
13．B
【解析】
【详解】
AB．两球均只受重力，故加速度相同，均为g，故A错误，B正确；
C．两球落地时的速度
与高度有关，故落地速度不相等，故C错误；
D．落地时间
与成正比，故时间之比为：1，故D错误；
故选B。
14．B
【解析】
【详解】
设袋鼠离地的瞬时速度为，跳跃的竖直高度为，跳蚤离地的瞬时速度为，跳跃的竖直高度为，根据运动学公式得
联立解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
15．C
【解析】
【详解】
根据速度位移关系可知
解得
故选C。
16． 4 35
【解析】
【分析】
【详解】
[1]小球落地的时间
[2]落地前1s内的位移为
17． 1或3 15
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]以初速度的方向为正方向，小球速度大小变为10m/s，其方向可能向上，也可能向下，故时间
或
由公式
得位移
18． 错误 错误 错误 错误
【解析】
【分析】
【详解】
略
19．（1）60m/s；（2）628m；（3）20s。
【解析】
【详解】
（1）设打开降落伞瞬间运动员的速度为，运动员从打开降落伞至落地瞬间，
由运动学公式
代入数据解得
（2）运动员自由下落的高度为
所以飞机悬停时距离地面的高度为
（3）运动员自由下落的时间为
打开降落伞包到着陆的时间为
则跳伞运动员在空中运动的总时间为
20．（1）45m；（2）3s；（3）20m/s
【解析】
【详解】
（1）由
得
（2）由
得
（3）最后1s的初速度即开始下落第2s的末速度
21．(1)4s；(2)5m；(3)35m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)自由下落高度h=80m，有
解得t=4s。
(2)在第1s内的位移大小为
(3)前3s下落的位移大小为
故最后1s内的位移大小为
22．（1）30m/s；（2）25m；（3）125m
【解析】
【详解】
（1）第末的瞬时速度
（2）第内的位移
（3）设楼高为h，下落总时间为t，则有
，
解得
，
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页