2.4自由落体运动 同步练习（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2.4自由落体运动 同步练习（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 862.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-09 01:56:10 | ||
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文档简介
人教版必修第一册 2.4 自由落体运动
一、单选题
1．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．
2．为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过一段时间t听到石块击水的声音，测量这段时间即可进行估算。若t=2s，不考虑声音传播的时间，则（ ）
A．井口到水面的距离约为5m
B．井口到水面的距离约为40m
C．石块击水时的速度约为20m/s
D．石块击水时的速度约为10m/s
3．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
4．一个自由落体的物体，到达地面时的速度为30m/s，取g=10m/s2，则下落的高度为（ ）
A．40m B．45m C．60m D．65m
5．如图所示，某学习小组利用刻度尺估测反应时间∶甲同学捏住刻度尺上端，使刻度尺保持竖直，刻度尺零刻度线a位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开刻度尺时，立即用手指捏住刻度尺，根据乙手指所在位置的刻度值即可算出反应时间。为简化计算，某同学将刻度尺刻度进行了改进，在刻度尺的反面标记反应时间的刻度线和刻度值（单位：s），制作了“反应时间测量仪”。下列四幅示意图中刻度线和刻度值标度可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．可看成质点的甲、乙两小球，它们的质量之比为1:2，离地高度之比为2: 1。现将两小球同时由静止释放，两小球各自做自由落体运动，则下列关于甲、乙两小球运动的说法中正确的是（ ）
A．落地时的速度大小之比为
B．下落过程中加速度大小之比为
C．落到地面所用的时间之比为1: 1
D．下落同样的高度但均未落地时它们的速度大小之比为1:2
7．摄影是留住美好的重要方式之一、瓜果飘香的季节，某摄影爱好者拍摄苹果自由下落的照片如图所示，经测量，，对应的相机曝光时间为0.01s，已知照片中的长度与实际长度之比为，则苹果下落点距B点对应的实际点的高度约为（ ）
A．5m B．10m C．15m D．20m
8．如图甲是王同学制作的反应时间测量尺，尺上的A位置对应的反应时间为。图乙是王同学为张同学测反应时间的情景图。张同学先把手放在测量尺“0刻度线”的位置做好捏住测量尺的准备，但手没碰到该尺。王同学松手时，张同学立即捏向下落的测量尺，刚好捏住尺上的D位置，则张同学的反应时间为（ ）
A． B． C． D．
9．钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为 30m/s ，g 取10m /s2 , 下列说法正确的是（ ）
A．它下落的高度是 40m
B．它在前 2 秒内的平均速度为 20m/ s
C．它在最后 1 秒内下落的高度为 45m
D．它下落的第 2 秒末速度大小为 20m/ s
10．北京时间2021年8月5日下午，中国年仅14岁的跳水小将全红婵，力压其他国家的选手，成功站上了东京奥运会女子单人10米跳台跳水冠军领奖台。若把全红婵10米跳水的空中下落过程近似看成是自由落体运动，则下列判断最符合实际情况的是（ ）
A．全红婵在空中的下落时间约为2.5 s
B．全红婵在空中的下落时间约为1.5 s
C．全红婵落水时的速度大小约为
D．全红婵落水时的速度大小约为
11．如图是某同学用手机拍摄的小球做自由落体运动的照片，已知照片的曝光时间为，每块砖的厚度为，根据图片信息，小球的释放位置距A点的距离约为（ ）
A． B． C． D．
12．A、B两小球在一水平地面上方先后静止释放，它们同时落地。已知B下落时间为t，A下落时间为2t，B的质量是A的2倍，重力加速度为g，不计空气阻力，则在B刚释放时A、B的高度差是（ ）
A．0 B． C． D．
13．在高层住宅中，高空坠物危害非常大。若7楼窗台处（每层楼高约为3 m）有一花盆自由下落至地面，忽略空气阻力，花盆落到地面时的速度大小约为（ ）
A．40 m/s B．20 m/s C．10 m/s D．2 m/s
14．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
15．东京奥运会全红婵获女子单人10米跳台跳水冠军。她起跳至入水前的运动时间，下列估算最合理的是 （ ）
A．0.5s B．1.0s C．1.3s D．1.5s
二、填空题
16．自由落体运动
（1）定义：物体只在______作用下从______开始下落的运动；
（2）物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用______，可以______。
17．某同学手持一块橡皮泥，将它从离地面0.8m高处由静止释放，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，则0.1s末橡皮泥的速度大小为_________m/s，10s内橡皮泥的位移大小为_________m。
18．将一个小球以的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，取，取竖直向上为正方向，则抛出后2秒内小球的速度变化为______，平均速度为______。
三、解答题
19．某同学设计的一个游戏界面如图所示，一长度为L的木板放置在水平面上，篮圈A、B分别用长为L、的竖直支架固定在长木板的两端，长木板和两个篮圈向右匀速运动。当木板右侧距小球P的水平距离为L时，点击释放按钮，小球P做自由落体运动先后穿过篮圈A、B。重力加速度为g。求：木板匀速运动的速度和小球P离地管面的高度H。
20．某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当下落时开始打开降落伞，到达地面时速度减为。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动，加速度为，g取。问：
（1）运动员打开降落伞时速度的大小是多少？
（2）运动员离开飞机时距地面的高度为多少？
（3）运动员离开飞机后，经过多少时间才能到达地面？
21．某空降兵从旋停的飞机中出舱后先做自由落体运动，下落了后，打开伞包匀速运动了，接着做匀减速直线运动到达地面，此时空降兵的速度恰好为零，取。求：
（1）空降兵做自由落体运动下落的距离；
（2）飞机距地面的高度。
22．A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s，A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s2.。问：
（1）A球经多长时间落地？
（2）B球落地时，A、B两球间的距离是多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【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。
2．C
【详解】
AB．井口到水面的距离约为
选项AB错误；
CD．石块击水时的速度约为
v=gt=20m/s
选项C正确，D错误。
故选C。
3．C
【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。
4．B
【详解】
由速度位移公式，可得
解得下落高度为
ACD错误，B正确。
故选B。
5．C
【详解】
自由落体的物体在连续的相等的时间内位移之比是1:3:5，由此刻度尺的反面标记反应时间的刻度线和刻度值应按C项排列,
故选C。
6．A
【详解】
B．两小球在同一地点做自由落体运动的加速度相同，均为重力加速度g，B错误；
A．根据
可得甲、乙两小球落地时的速度大小之比
A正确；
C．根据
可得甲、乙两小球落到地面所用的时间之比，C 错误；
D．根据
由于加速度相同，故下落同样的高度但均未落地时它们的速度相等，D错误。
故选A。
7．A
【详解】
苹果下落到B点的速度约为
苹果下落点距B点对应的实际点的高度约为
故选A。
8．C
【详解】
由于尺子做自由落体运动，下落到A点时，反应时间为t1，则
下落到D点时，反应时间为t2，则
从刻度上可知
联立可得
故选C。
9．D
【详解】
A．根据
解得
故A错误；
B．根据匀变速直线运动的规律，钢球在前2s内的平均速度大小等于钢球在1s末的瞬时速度大小，即
故B错误；
C．设钢球下落的总时间为t，则
解得
钢球在最后1s内下落的高度为下落总高度减去前两秒下落的高度
故C错误；
D．下落2s末的速度
故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
AB．空中下落过程近似看成是自由落体运动，全红婵跳起最高点距跳板高度取1m，则最高点离水面h=11m，则有
解得
其与1.5s接近，故A错误，B正确；
CD．根据
代入数据可得
故CD错误。
故选B。
11．A
【详解】
小球在曝光时间内的平均速度为
因为曝光时间很小，所以平均速度可近似看作是小球经A点的瞬时速度，由速度位移公式，可得小球的释放位置距A点的距离约为
A正确，BCD错误。
故选A。
12．C
【详解】
在时间t内下落的高度
在时间2t内下落的高度
在B刚释放时，A已经下落了时间t，则此时AB的距离为
故选C。
13．B
【详解】
根据自由落体运动规律
解得
故选B。
14．D
【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。
15．D
【详解】
根据自由落体运动规律
解得
故选D。
16． 重力 静止 比较小 忽略
【详解】
略
17． 1 0.8
【详解】
[1]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，根据速度时间关系公式，有
[2]根据位移时间关系公式，有得
则10s内橡皮泥已经落到地面，故10s内其位移大小为0.8m
18． -20 5
【详解】
[1] 抛出后2秒内小球的速度变化为
[2] 匀变速运动平均速度为
19．，
【详解】
从小球P开始释放到刚穿过篮圈A的过程
长木板
小球P
从小球P开始释放到刚穿过篮圈B的过程
长木板
小球P
小球P的初始高度
联立解得
，
20．（1）；（2）；（3）
【详解】
运动员下落过程如图所示，规定向下为正方向
（1）运动员离开飞机，做自由落体运动有
得
（2）打开降落伞，运动员做匀减速直线运动有
得
则
（3）自由落体阶段有
得
匀减速直线运动有
得
故
21．（1）20m；（2）160m
【详解】
（1）空降兵做自由落体运动下落的距离为
（2）空降兵做匀速运动时的速度大小为
匀速下落的距离为
匀减速下落的距离为
飞机距地面的高度为
22．（1）1s；（2）10m
【详解】
（1）根据
解得
t=1s
（2）B球落地时，A球已经落地，对于B
得B落地所需时间为
t=s
B球落地时，两球间距离为B球水平运动距离，即
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．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．
2．为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过一段时间t听到石块击水的声音，测量这段时间即可进行估算。若t=2s，不考虑声音传播的时间，则（ ）
A．井口到水面的距离约为5m
B．井口到水面的距离约为40m
C．石块击水时的速度约为20m/s
D．石块击水时的速度约为10m/s
3．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
4．一个自由落体的物体，到达地面时的速度为30m/s，取g=10m/s2，则下落的高度为（ ）
A．40m B．45m C．60m D．65m
5．如图所示，某学习小组利用刻度尺估测反应时间∶甲同学捏住刻度尺上端，使刻度尺保持竖直，刻度尺零刻度线a位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开刻度尺时，立即用手指捏住刻度尺，根据乙手指所在位置的刻度值即可算出反应时间。为简化计算，某同学将刻度尺刻度进行了改进，在刻度尺的反面标记反应时间的刻度线和刻度值（单位：s），制作了“反应时间测量仪”。下列四幅示意图中刻度线和刻度值标度可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
6．可看成质点的甲、乙两小球，它们的质量之比为1:2，离地高度之比为2: 1。现将两小球同时由静止释放，两小球各自做自由落体运动，则下列关于甲、乙两小球运动的说法中正确的是（ ）
A．落地时的速度大小之比为
B．下落过程中加速度大小之比为
C．落到地面所用的时间之比为1: 1
D．下落同样的高度但均未落地时它们的速度大小之比为1:2
7．摄影是留住美好的重要方式之一、瓜果飘香的季节，某摄影爱好者拍摄苹果自由下落的照片如图所示，经测量，，对应的相机曝光时间为0.01s，已知照片中的长度与实际长度之比为，则苹果下落点距B点对应的实际点的高度约为（ ）
A．5m B．10m C．15m D．20m
8．如图甲是王同学制作的反应时间测量尺，尺上的A位置对应的反应时间为。图乙是王同学为张同学测反应时间的情景图。张同学先把手放在测量尺“0刻度线”的位置做好捏住测量尺的准备，但手没碰到该尺。王同学松手时，张同学立即捏向下落的测量尺，刚好捏住尺上的D位置，则张同学的反应时间为（ ）
A． B． C． D．
9．钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为 30m/s ，g 取10m /s2 , 下列说法正确的是（ ）
A．它下落的高度是 40m
B．它在前 2 秒内的平均速度为 20m/ s
C．它在最后 1 秒内下落的高度为 45m
D．它下落的第 2 秒末速度大小为 20m/ s
10．北京时间2021年8月5日下午，中国年仅14岁的跳水小将全红婵，力压其他国家的选手，成功站上了东京奥运会女子单人10米跳台跳水冠军领奖台。若把全红婵10米跳水的空中下落过程近似看成是自由落体运动，则下列判断最符合实际情况的是（ ）
A．全红婵在空中的下落时间约为2.5 s
B．全红婵在空中的下落时间约为1.5 s
C．全红婵落水时的速度大小约为
D．全红婵落水时的速度大小约为
11．如图是某同学用手机拍摄的小球做自由落体运动的照片，已知照片的曝光时间为，每块砖的厚度为，根据图片信息，小球的释放位置距A点的距离约为（ ）
A． B． C． D．
12．A、B两小球在一水平地面上方先后静止释放，它们同时落地。已知B下落时间为t，A下落时间为2t，B的质量是A的2倍，重力加速度为g，不计空气阻力，则在B刚释放时A、B的高度差是（ ）
A．0 B． C． D．
13．在高层住宅中，高空坠物危害非常大。若7楼窗台处（每层楼高约为3 m）有一花盆自由下落至地面，忽略空气阻力，花盆落到地面时的速度大小约为（ ）
A．40 m/s B．20 m/s C．10 m/s D．2 m/s
14．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
15．东京奥运会全红婵获女子单人10米跳台跳水冠军。她起跳至入水前的运动时间，下列估算最合理的是 （ ）
A．0.5s B．1.0s C．1.3s D．1.5s
二、填空题
16．自由落体运动
（1）定义：物体只在______作用下从______开始下落的运动；
（2）物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用______，可以______。
17．某同学手持一块橡皮泥，将它从离地面0.8m高处由静止释放，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，则0.1s末橡皮泥的速度大小为_________m/s，10s内橡皮泥的位移大小为_________m。
18．将一个小球以的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，取，取竖直向上为正方向，则抛出后2秒内小球的速度变化为______，平均速度为______。
三、解答题
19．某同学设计的一个游戏界面如图所示，一长度为L的木板放置在水平面上，篮圈A、B分别用长为L、的竖直支架固定在长木板的两端，长木板和两个篮圈向右匀速运动。当木板右侧距小球P的水平距离为L时，点击释放按钮，小球P做自由落体运动先后穿过篮圈A、B。重力加速度为g。求：木板匀速运动的速度和小球P离地管面的高度H。
20．某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当下落时开始打开降落伞，到达地面时速度减为。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动，加速度为，g取。问：
（1）运动员打开降落伞时速度的大小是多少？
（2）运动员离开飞机时距地面的高度为多少？
（3）运动员离开飞机后，经过多少时间才能到达地面？
21．某空降兵从旋停的飞机中出舱后先做自由落体运动，下落了后，打开伞包匀速运动了，接着做匀减速直线运动到达地面，此时空降兵的速度恰好为零，取。求：
（1）空降兵做自由落体运动下落的距离；
（2）飞机距地面的高度。
22．A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s，A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s2.。问：
（1）A球经多长时间落地？
（2）B球落地时，A、B两球间的距离是多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【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。
2．C
【详解】
AB．井口到水面的距离约为
选项AB错误；
CD．石块击水时的速度约为
v=gt=20m/s
选项C正确，D错误。
故选C。
3．C
【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。
4．B
【详解】
由速度位移公式，可得
解得下落高度为
ACD错误，B正确。
故选B。
5．C
【详解】
自由落体的物体在连续的相等的时间内位移之比是1:3:5，由此刻度尺的反面标记反应时间的刻度线和刻度值应按C项排列,
故选C。
6．A
【详解】
B．两小球在同一地点做自由落体运动的加速度相同，均为重力加速度g，B错误；
A．根据
可得甲、乙两小球落地时的速度大小之比
A正确；
C．根据
可得甲、乙两小球落到地面所用的时间之比，C 错误；
D．根据
由于加速度相同，故下落同样的高度但均未落地时它们的速度相等，D错误。
故选A。
7．A
【详解】
苹果下落到B点的速度约为
苹果下落点距B点对应的实际点的高度约为
故选A。
8．C
【详解】
由于尺子做自由落体运动，下落到A点时，反应时间为t1，则
下落到D点时，反应时间为t2，则
从刻度上可知
联立可得
故选C。
9．D
【详解】
A．根据
解得
故A错误；
B．根据匀变速直线运动的规律，钢球在前2s内的平均速度大小等于钢球在1s末的瞬时速度大小，即
故B错误；
C．设钢球下落的总时间为t，则
解得
钢球在最后1s内下落的高度为下落总高度减去前两秒下落的高度
故C错误；
D．下落2s末的速度
故D正确。
故选D。
10．B
【详解】
AB．空中下落过程近似看成是自由落体运动，全红婵跳起最高点距跳板高度取1m，则最高点离水面h=11m，则有
解得
其与1.5s接近，故A错误，B正确；
CD．根据
代入数据可得
故CD错误。
故选B。
11．A
【详解】
小球在曝光时间内的平均速度为
因为曝光时间很小，所以平均速度可近似看作是小球经A点的瞬时速度，由速度位移公式，可得小球的释放位置距A点的距离约为
A正确，BCD错误。
故选A。
12．C
【详解】
在时间t内下落的高度
在时间2t内下落的高度
在B刚释放时，A已经下落了时间t，则此时AB的距离为
故选C。
13．B
【详解】
根据自由落体运动规律
解得
故选B。
14．D
【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。
15．D
【详解】
根据自由落体运动规律
解得
故选D。
16． 重力 静止 比较小 忽略
【详解】
略
17． 1 0.8
【详解】
[1]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，根据速度时间关系公式，有
[2]根据位移时间关系公式，有得
则10s内橡皮泥已经落到地面，故10s内其位移大小为0.8m
18． -20 5
【详解】
[1] 抛出后2秒内小球的速度变化为
[2] 匀变速运动平均速度为
19．，
【详解】
从小球P开始释放到刚穿过篮圈A的过程
长木板
小球P
从小球P开始释放到刚穿过篮圈B的过程
长木板
小球P
小球P的初始高度
联立解得
，
20．（1）；（2）；（3）
【详解】
运动员下落过程如图所示，规定向下为正方向
（1）运动员离开飞机，做自由落体运动有
得
（2）打开降落伞，运动员做匀减速直线运动有
得
则
（3）自由落体阶段有
得
匀减速直线运动有
得
故
21．（1）20m；（2）160m
【详解】
（1）空降兵做自由落体运动下落的距离为
（2）空降兵做匀速运动时的速度大小为
匀速下落的距离为
匀减速下落的距离为
飞机距地面的高度为
22．（1）1s；（2）10m
【详解】
（1）根据
解得
t=1s
（2）B球落地时，A球已经落地，对于B
得B落地所需时间为
t=s
B球落地时，两球间距离为B球水平运动距离，即
答案第1页，共2页
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