人教版必修第一册2.4自由落体运动 练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版必修第一册2.4自由落体运动 练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 998.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 05:17:01 | ||
图片预览
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．最先得出重物与轻物应该下落同样快结论的是下列哪位科学家（ ）
A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．爱因斯坦
2．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
3．进入建筑工地必须戴上安全帽，以避免高空坠物造成伤害，工地塔吊上掉落一螺丝帽，假设它做自由落体运动，其落地速度为20m/s，重力加速度g=l0m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．下落的时间为3s
B．下落的高度为20m
C．下落过程中的平均速度为15m/s
D．最后1s的位移为10m
4．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
5．无人机悬停在空中对无人区进行摄影监测，工作人员回看视频时发现某一时刻，无人机上掉落了一个螺母，经着地，由此可知无人机离地面的高度约为（ ）
A． B． C． D．
6．小明在社会实践时发现一口深井。为了估测井口到水面的距离，小明将一小石块从井口由静止释放，同时利用智能手机开始计时，经过2.0s听到石块击水的声音。已知当地的重力加速度大小为9.8m/s2。该井口到水面的距离约为（ ）
A．5m B．15m C．20m D．40m
7．东京奥运会跳台决赛中，中国选手全红婵以破记录的高分夺得金牌、如图所示，假设全红婵从最高点至入水瞬间（手刚触及水面）的过程看做自由落体运动，此过程重心下降高度为H，若下降的第一个用时为t，则第二个用时为（ ）
A．t B． C． D．
8．橡皮从约80cm高的课桌上自由滑落，落地时的速度大小接近于（ ）
A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s
9．某同学从砖墙前的某一高度处使一个石子自由落下，该同学用相机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，已知每块砖的平均厚度为，相机的曝光时间为，不计空气阻力，则该石子由静止下落至A位置所需的时间和在A位置的速度大小最接近（ ）
A． B． C． D．
10．《民法典》第1254条规定禁止从建筑物中抛掷物品。假设某住宅楼上坠物做自由落体运动，开始1s内的下落高度与最后1s内的下落高度之比为1∶5，重力加速度大小，则物体下落的总高度为（ ）
A．25m B．30m C．40m D．45m
11．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是诗人李白夺张描述庐山瀑布的著名诗句。现测得庐山某澡布水流落至瀑布底部时的速度约为50m/s，若不计水流下落的初速度和阻力，可估算该瀑布的落差大约为（ ）
A．50m B．130m C．200m D．1000m
12．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．
13．一只小球从19.6米高处自由下落，则下落时间是（ ）
A．4秒 B．2秒 C． 秒 D． 秒
14．从7层楼楼顶（20米高）掉下来的物体（ ）
A．下落时间是2s B．下落时间是4s
C．落到地面时的速度是10m/s D．落到地面时的速度是15m/s
15．高空抛物严重威胁人身和财产安全。我国2021年1月1日正式实施的《中华人民共和国民法典》规定，公民要为高空抛物行为承担法律责任。某同学通过运用所学物理知识估算物体的落地速度来了解高空抛物的危险性。假设一枚鸡蛋从15层楼楼顶自由落下，不计空气阻力，每层楼高为，取，则鸡蛋落地时的速度大小约为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．判断题：
（1）物体由某高度由静止下落一定做自由落体运动。( )
（2）做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，速度的变化量的方向是向下的。( )
（3）竖直上抛运动的速度为负值时，位移也为负值。( )
（4）亚里士多德认为物体越重下落越快。( )
（5）伽利略从理论和实验两个角度证明了轻、重物体下落一样快。( )
17．摄制电影时，为了拍摄下落物体的特写镜头，做了一个线度为实物的模型，实物下落和模型下落的时间之比为___________。放电影时，走片速度为每秒24张，为了使画面更逼真，拍摄时走片速度应为___________张/秒。
18．一座高5m的水塔顶端渗水，每隔一定时间有一个水滴落下，当第5滴离开水塔顶端时，第1滴水正好落到地面，则滴水的时间间隔为______s，此时第3滴水距离地面的高度为________m。（g取10m/s2）
三、解答题
19．物体从125m高的地方静止释放做自由落体运动，不计空气阻力（g取10m/s2）求：
（1）物体经过多长时间落地；
（2）物体在全程中间时刻的速度；
（3）物体下落最后1s内的位移。
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．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。
22．物体具有竖直向上的初速度并且只在重力作用下的运动被称为竖直上抛运动。竖直上抛运动与自由落体运动的加速度相同。如图所示，现让小球甲以20m/s的速度从地面上A点做竖直上抛运动，与此同时，让小球乙从B点做自由落体运动，B点离地面的高度为h，取g＝10m/s2．求：
（1）经多长时间小球甲的速度大小为10m/s，方向竖直向下；
（2）欲使甲球在上升过程中与乙球相遇（处于同一高度），则h应满足的条件。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
伽利略做落体实验，得出重物与轻物应该下落同样快结论。
故选B。
2．B
【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。
3．B
【详解】
A．下落的时间为
选项A错误；
B．下落的高度为
选项B正确；
C．下落过程中的平均速度为
选项C错误；
D．最后1s的位移为
选项D错误。
故选B。
4．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。
5．C
【详解】
螺母脱落后从无人机上由静止下落，螺母体积小，不考虑空气阻力的影响，做自由落体运动，则
故选C。
6．C
【详解】
由题意知小石块做自由落体运动，所以有
则该井口到水面的距离约为20m。
故选C。
7．C
【详解】
根据可得，第一个的时间为
第二个用时为
故选C。
8．B
【详解】
依题意，根据自由落体位移—速度公式可得橡皮落地时的速度大小
故选B。
9．B
【详解】
径迹约两块砖的厚度，则曝光时间内石子的速度约为
石子由静止下落至A位置所需的时间约为
故选B。
10．D
【详解】
设下落总时间为t，根据自由落体运动公式，有
解得
则物体下落的总高度为
故选D。
11．B
【详解】
根据自由落体运动规律有
所以B正确；ACD错误；
故选B。
12．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。
13．B
【详解】
根据
解得
故选B。
14．A
【详解】
从7层楼楼顶（20米高）掉下来的物体下落时间
解得
落地速度
故选A.
15．B
【详解】
鸡蛋从15层楼楼顶自由落下，下落高度为
根据
可得
故选B。
16． 错误 正确 错误 正确 正确
【详解】
（1）[1]物体由某高度由静止下落,若存在空气阻力或阻力不可忽略时，就不仅仅是受重力作用。自由落体运动的条件是初速度为0，且仅受重力作用，故错误；
（2）[2]做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，物体做匀变速直线运动，且加速度竖直向下，可知速度的变化量的方向是向下的，故正确；
（3）[3]竖直上抛运动过程中，运动过程具有对称性，在抛出点以上即位移为正某位置，速度先后大小相等方向相反，速度为负值时，位移存在正值。故错误；
（4）[4]亚里士多德通过生活经验总结认为物体越重下落越快。故正确；
（5）[5]伽利略从理论和实验两个角度证明了轻、重物体下落一样快，并非物体越重下落越快。故正确。
17． 168
【详解】
[1] 线度为实物模型的运动性质与实际物体的运动性质相同，根据位移时间关系公式，有
由于
故
[2] 线度为实物模型的运动性质与实际物体的运动性质相同，根据
时间之比是，实物运动速度是模型运动速度关系为
为了使画面更逼真，放电影时，走片速度为每秒24张，拍摄时走片速度应为168张/秒
18． 0.25 3.75
【详解】
[1]当第5滴离开水塔顶端时，第1滴水正好落到地面，5滴水之间有4个滴水间隔，则由
可得滴水的时间间隔为
[2]此时第三滴水的速度为
第3滴水距离地面的高度为
19．（1）5s；（2）25m/s，方向竖直向下；（3）45m，方向竖直向下
【详解】
（1）物体总下落时间为
（2）物体在全程中间时刻的速度大小为
方向竖直向下。
（3）物体下落最后1s内的位移大小为
方向竖直向下。
20．（1）45m；（2）3s；（3）20m/s
【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．，
【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
，
22．（1）3s；（2）
【详解】
（1）以甲球初速度方向为正方向，则
解得
（2）设经过t时间，两小球处于同一高度，小球甲上升的高度为h1，小球乙下落的高度为h2，则
则有
甲球速度方向向上，则
则h应满足的条件为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．最先得出重物与轻物应该下落同样快结论的是下列哪位科学家（ ）
A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．爱因斯坦
2．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
3．进入建筑工地必须戴上安全帽，以避免高空坠物造成伤害，工地塔吊上掉落一螺丝帽，假设它做自由落体运动，其落地速度为20m/s，重力加速度g=l0m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．下落的时间为3s
B．下落的高度为20m
C．下落过程中的平均速度为15m/s
D．最后1s的位移为10m
4．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
5．无人机悬停在空中对无人区进行摄影监测，工作人员回看视频时发现某一时刻，无人机上掉落了一个螺母，经着地，由此可知无人机离地面的高度约为（ ）
A． B． C． D．
6．小明在社会实践时发现一口深井。为了估测井口到水面的距离，小明将一小石块从井口由静止释放，同时利用智能手机开始计时，经过2.0s听到石块击水的声音。已知当地的重力加速度大小为9.8m/s2。该井口到水面的距离约为（ ）
A．5m B．15m C．20m D．40m
7．东京奥运会跳台决赛中，中国选手全红婵以破记录的高分夺得金牌、如图所示，假设全红婵从最高点至入水瞬间（手刚触及水面）的过程看做自由落体运动，此过程重心下降高度为H，若下降的第一个用时为t，则第二个用时为（ ）
A．t B． C． D．
8．橡皮从约80cm高的课桌上自由滑落，落地时的速度大小接近于（ ）
A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s
9．某同学从砖墙前的某一高度处使一个石子自由落下，该同学用相机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，已知每块砖的平均厚度为，相机的曝光时间为，不计空气阻力，则该石子由静止下落至A位置所需的时间和在A位置的速度大小最接近（ ）
A． B． C． D．
10．《民法典》第1254条规定禁止从建筑物中抛掷物品。假设某住宅楼上坠物做自由落体运动，开始1s内的下落高度与最后1s内的下落高度之比为1∶5，重力加速度大小，则物体下落的总高度为（ ）
A．25m B．30m C．40m D．45m
11．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是诗人李白夺张描述庐山瀑布的著名诗句。现测得庐山某澡布水流落至瀑布底部时的速度约为50m/s，若不计水流下落的初速度和阻力，可估算该瀑布的落差大约为（ ）
A．50m B．130m C．200m D．1000m
12．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．
13．一只小球从19.6米高处自由下落，则下落时间是（ ）
A．4秒 B．2秒 C． 秒 D． 秒
14．从7层楼楼顶（20米高）掉下来的物体（ ）
A．下落时间是2s B．下落时间是4s
C．落到地面时的速度是10m/s D．落到地面时的速度是15m/s
15．高空抛物严重威胁人身和财产安全。我国2021年1月1日正式实施的《中华人民共和国民法典》规定，公民要为高空抛物行为承担法律责任。某同学通过运用所学物理知识估算物体的落地速度来了解高空抛物的危险性。假设一枚鸡蛋从15层楼楼顶自由落下，不计空气阻力，每层楼高为，取，则鸡蛋落地时的速度大小约为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题
16．判断题：
（1）物体由某高度由静止下落一定做自由落体运动。( )
（2）做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，速度的变化量的方向是向下的。( )
（3）竖直上抛运动的速度为负值时，位移也为负值。( )
（4）亚里士多德认为物体越重下落越快。( )
（5）伽利略从理论和实验两个角度证明了轻、重物体下落一样快。( )
17．摄制电影时，为了拍摄下落物体的特写镜头，做了一个线度为实物的模型，实物下落和模型下落的时间之比为___________。放电影时，走片速度为每秒24张，为了使画面更逼真，拍摄时走片速度应为___________张/秒。
18．一座高5m的水塔顶端渗水，每隔一定时间有一个水滴落下，当第5滴离开水塔顶端时，第1滴水正好落到地面，则滴水的时间间隔为______s，此时第3滴水距离地面的高度为________m。（g取10m/s2）
三、解答题
19．物体从125m高的地方静止释放做自由落体运动，不计空气阻力（g取10m/s2）求：
（1）物体经过多长时间落地；
（2）物体在全程中间时刻的速度；
（3）物体下落最后1s内的位移。
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．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。
22．物体具有竖直向上的初速度并且只在重力作用下的运动被称为竖直上抛运动。竖直上抛运动与自由落体运动的加速度相同。如图所示，现让小球甲以20m/s的速度从地面上A点做竖直上抛运动，与此同时，让小球乙从B点做自由落体运动，B点离地面的高度为h，取g＝10m/s2．求：
（1）经多长时间小球甲的速度大小为10m/s，方向竖直向下；
（2）欲使甲球在上升过程中与乙球相遇（处于同一高度），则h应满足的条件。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
伽利略做落体实验，得出重物与轻物应该下落同样快结论。
故选B。
2．B
【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。
3．B
【详解】
A．下落的时间为
选项A错误；
B．下落的高度为
选项B正确；
C．下落过程中的平均速度为
选项C错误；
D．最后1s的位移为
选项D错误。
故选B。
4．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。
5．C
【详解】
螺母脱落后从无人机上由静止下落，螺母体积小，不考虑空气阻力的影响，做自由落体运动，则
故选C。
6．C
【详解】
由题意知小石块做自由落体运动，所以有
则该井口到水面的距离约为20m。
故选C。
7．C
【详解】
根据可得，第一个的时间为
第二个用时为
故选C。
8．B
【详解】
依题意，根据自由落体位移—速度公式可得橡皮落地时的速度大小
故选B。
9．B
【详解】
径迹约两块砖的厚度，则曝光时间内石子的速度约为
石子由静止下落至A位置所需的时间约为
故选B。
10．D
【详解】
设下落总时间为t，根据自由落体运动公式，有
解得
则物体下落的总高度为
故选D。
11．B
【详解】
根据自由落体运动规律有
所以B正确；ACD错误；
故选B。
12．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。
13．B
【详解】
根据
解得
故选B。
14．A
【详解】
从7层楼楼顶（20米高）掉下来的物体下落时间
解得
落地速度
故选A.
15．B
【详解】
鸡蛋从15层楼楼顶自由落下，下落高度为
根据
可得
故选B。
16． 错误 正确 错误 正确 正确
【详解】
（1）[1]物体由某高度由静止下落,若存在空气阻力或阻力不可忽略时，就不仅仅是受重力作用。自由落体运动的条件是初速度为0，且仅受重力作用，故错误；
（2）[2]做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，物体做匀变速直线运动，且加速度竖直向下，可知速度的变化量的方向是向下的，故正确；
（3）[3]竖直上抛运动过程中，运动过程具有对称性，在抛出点以上即位移为正某位置，速度先后大小相等方向相反，速度为负值时，位移存在正值。故错误；
（4）[4]亚里士多德通过生活经验总结认为物体越重下落越快。故正确；
（5）[5]伽利略从理论和实验两个角度证明了轻、重物体下落一样快，并非物体越重下落越快。故正确。
17． 168
【详解】
[1] 线度为实物模型的运动性质与实际物体的运动性质相同，根据位移时间关系公式，有
由于
故
[2] 线度为实物模型的运动性质与实际物体的运动性质相同，根据
时间之比是，实物运动速度是模型运动速度关系为
为了使画面更逼真，放电影时，走片速度为每秒24张，拍摄时走片速度应为168张/秒
18． 0.25 3.75
【详解】
[1]当第5滴离开水塔顶端时，第1滴水正好落到地面，5滴水之间有4个滴水间隔，则由
可得滴水的时间间隔为
[2]此时第三滴水的速度为
第3滴水距离地面的高度为
19．（1）5s；（2）25m/s，方向竖直向下；（3）45m，方向竖直向下
【详解】
（1）物体总下落时间为
（2）物体在全程中间时刻的速度大小为
方向竖直向下。
（3）物体下落最后1s内的位移大小为
方向竖直向下。
20．（1）45m；（2）3s；（3）20m/s
【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．，
【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
，
22．（1）3s；（2）
【详解】
（1）以甲球初速度方向为正方向，则
解得
（2）设经过t时间，两小球处于同一高度，小球甲上升的高度为h1，小球乙下落的高度为h2，则
则有
甲球速度方向向上，则
则h应满足的条件为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页