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．某次电影拍摄中，特技演员从桥上跳下，落在河面上匀速前进的竹筏上。在演员（视为质点）跳下的瞬间，长为6m的竹筏的前端恰好位于演员的正下方，演员跳下的瞬间距竹筏的高度为20m。取重力加速度大小g=10m/s2，认为演员在空中做自由落体运动，不计竹筏的宽度。要使演员落在竹筏上，竹筏的最大允许速度为（　　）
A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s
2．频闪摄影的照片常用于研究变速运动，在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔时间T发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，胶片上就会记录下物体在几个闪光时刻的位置，如图所示为小球自由下落时的频闪照片，下列说法正确的是（　　）
A．在相同的时间内，小球下落的高度相同
B．在相同的时间内，小球速度变化相同
C．小球的速度大小与下降高度成正比
D．小球的下降高度与时间成正比
3．将雨滴离开屋檐后的运动视为自由落体运动。关于雨滴离开屋檐后下落的距离，下列说法正确的是（　　）
A．跟雨滴的质量成正比 B．跟雨滴下落速度的平方成正比
C．跟雨滴下落的速度大小成正比 D．跟雨滴下落所用的时间成正比
4．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．
5．质量为m的物体从高为H处自由下落，当下落的高度为时的速度大小为v1，物体落地时的速度大小为v2，不计空气阻力，则等于（　　）
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．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
8．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
9．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
10．某同学在一村口的古井井口处自由放下一石子，过了1s听到了石子撞击水面声，在水中运动10m后，石子撞击井底后静止。石子在水中近似做匀速直线运动，忽略空气阻力，取重力加速度大小g＝10m/s2，不计声音传播的时间，下列说法正确的是（　　）
A．水面到井口的距离为10m B．水面到井口的距离为15m
C．石子在水中运动的速度大小为5m/s D．石子运动的总时间为2s
11．小球每隔从同一高度抛出，做初速为的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第1个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取）（　　）
A．5个 B．6个 C．7个 D．8个
12．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
13．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
14．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
15．某物理兴趣小组准备制作一把“人的反应时间测量尺”。如图所示，某材料制成的直杆竖直放置，甲同学用两个手指捏住杆的顶端，乙同学在底端O点做捏杆的准备，但手不碰到杆。甲同学放开手指让杆竖直下落时，乙同学立刻捏住杆。根据手指捏住杆的位置，可以获得乙同学的反应时间。将杆的相应位置标注为时间刻度，使它成为“人的反应时间测量尺”。下列说法正确的是（　　）
A．杆的材料对测量精确度没有影响
B．杆的质量越大，测量精确度越高
C．杆上A点处应标注的反应时间为
D．杆上标注的时间刻度均匀分布
二、填空题
16．一个苹果从高处静止释放，做自由落体运动，那么它在第3s内的位移大小是_______。
17．自由落体运动为初速度为________的________运动
18．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）
三、解答题
19．如图所示，在汶川大地震中，一架直升飞机在灾区某地上空做定点空投救灾物资，已知由静止释放的一包物资，经5s刚好着地，忽略空气阻力的作用，g=10m/s2，求：
（1）释放后1s末物资速度大小；
（2）直升飞机距离地面的高度；
（3）物资落地前最后1s内的位移。
20．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。
21．公园、广场等场所常常能见到喷泉，其中有的喷泉形成高高的水柱。试建立物理模型对柱形喷泉进行分析，如图所示，喷泉水柱由无数的水珠构成，如果忽略水珠在运动过程中受到的空气阻力，则水珠仅受重力作用，可将柱形喷泉中水珠的运动视为竖直上拋运动。已知世界上最大的人工喷泉日内瓦喷泉，喷水的最大高度为140.45m，（取，）求：
（1）喷泉喷出的水在空中停留时间；
（2）若喷嘴的出水量为，则空中水的体积为多少？
22．金秋时节是延边特产苹果梨丰收的季节，小明同学跟妈妈来到了采摘园，如图所示，他测出一棵苹果梨树的树干部分的高度约为1.0m，一个苹果梨由于受到扰动而从树冠顶端的树梢上自由下落，不计空气阻力，他测出苹果梨经过树干所用的时间为0.2s，重力加速度g取，则这棵苹果梨树的高度约为多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
演员在空中运动的时间
竹筏的最大允许速度
故选C。
2．B
【详解】
A．小球自由下落，相同时间内，小球下落高度逐渐变大，A错误；
B．根据
可知，相同的时间内，小球速度变化相同，B正确；
C．根据
v2=2gh
可知，小球速度的平方与下降高度成正比，C错误；
D．根据
可知，小球的下降髙度与时间的平方成正比，D错误。
故选B。
3．B
【详解】
A．下落距离跟雨滴的质量无关，A错误；
BC．根据自由落体运动规律
可知下落距离跟速度的平方成正比，B正确；C错误；
D．由
可知，下降距离跟时间的平方成正比，D错误。
故选B。
4．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。
5．B
【详解】
根据运动学公式
解得
故选B。
6．B
【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
【详解】
AC．B物体刚好上升到A物体开始下落时的高度，可知B物体上抛的初速度等于A物体落地的速度
则相遇时
解得
则AB的位移
相遇时两物体的位移不相等，选项A错误，C正确；
B．相遇后A物体先落地，选项B错误；
D．相遇时A的速度
B的速度
即相遇时两物体速度大小相等，选项D错误。
故选C。
8．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。
9．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。
10．D
【详解】
AB．由题知，过了1s听到了石子撞击水面声，则水面到井口的距离为
故AB错误；
C．石子在水中运动做匀速直线运动，其速度为自由落体运动的末速度，则有
故C错误；
D．石子在水中运动的时间为
故石子运动的总时间为
故D正确。
故选D。
11．A
【详解】
小球做竖直上抛运动，从抛出到落地的整个过程是匀变速运动，根据位移时间关系有
代入数据有
解得
（舍）
或
每隔0.2s抛出一个小球，故任意一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．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。
13．C
【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。
14．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。
15．C
【详解】
C．根据图中的数据，可知下降的距离为
根据
则反映时间
C正确；
ABD．根据
解得
可知反应时间与杆的质量没关系，杆的材质对测量精度有影响，因为材质光滑时不易捏住杆，杆下滑，测量的h不准，杆上标注的时间刻度不均匀分布，ABD错误。
故选C。
16．25m
【详解】
[1]由位移公式可得，苹果在第3s内的位移大小为
17． 零 匀加速直线
【详解】
[1][2]自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动。
18． 4 40 1：2 1：2
【详解】
[1]根据
代入数据解得
[2]根据
代入数据解得
[3]下落20m时速度
解得
因此速度之比为
[4] 下落20m时时间
解得
因此时间之比为
19．（1）10m/s；（2）125m；（3）45m
【详解】
(1)释放后1s末物资速度
(2)直升飞机距离地面的高度
(3)下落前4s的位移
物资落地前最后1s内的位移
20．（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。
21．（1）10.6s；（2）
【详解】
（1）喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动，由
得
即水珠在空中运动的时间为
（2）若喷嘴的出水量为，空中水的体积为
22．1.8m
【详解】
苹果梨经过树干所用的时间为0.2s，设苹果梨落地速度为v，则
将h2=1m，t=0.2s，g=10m/s2带入可得
v=6m/s
则苹果梨树的高度
带入数据可得
H=1.8m
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