2.4自由落体运动 同步练习(Word版含解析)

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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 618.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-18 21:33:22

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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,A,B两棒的长度相同,A的下端和B的上端相距。若A,B同时运动,A做自由落体运动,B做竖直上抛运动且初速度,g取10m/s2,则A,B相遇时A的速度大小为( )
A.4.0m/s B.10m/s C.30m/s D.20m/s
2.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
3.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.
4.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
5.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
6.关于自由落体运动,下列说法中正确的是(  )
A.在空气中,不计空气阻力的运动是自由落体运动
B.在空气中,初速度为零的运动是自由落体运动
C.质量大的物体受到的重力大,落到地面时的速度也越大
D.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
7.“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
8.关于自由落体运动下列说法正确的是(  )
A.伽利略对自由落体运动的研究时把实验和逻辑推理和谐地结合起来
B.在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律不同
C.物体做自由落体运动位移与时间成正比
D.加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
9.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,由于坠物的落地速度很大,可能造成很大的危害。若一个物体从某一高度处无初速下落,经过一段时间落到地面,不计空气阻力,重力加速度已知。下列说法正确的是(  )
A.下落的高度与下落的时间成正比
B.下落到一半高度时的速度是最大速度的一半
C.下落到一半高度时用时是总时间的一半
D.下落到一半时间时的速度是最大速度的一半
10.一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
11.一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面在空中下落了3.0s。不计空气阻力,重力加速度g取,则悬崖跳水者在碰到水面前1s内发生的位移大小为(  )
A.15 m B.25 m C.35 m D.45 m
12.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
13.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
14.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
15.一个两端封闭的玻璃管(也称牛顿管),其中一端有开关,玻璃管可以与外界相通,把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中,玻璃管竖直放置,如图所示,让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落,观察下落情况,下列说法正确的是(  )
A.玻璃管内存在空气时,金属片和羽毛均做自由落体运动
B.玻璃管内存在空气时,金属片和羽毛下落的加速度相同
C.玻璃管抽成真空后,金属片和羽毛下落一样快
D.玻璃管抽成真空后,金属片比羽毛下落快
二、填空题
16.高空坠物会对人身和财产安全造成严重危害,如果一个花盆从高45m处的阳台意外坠落,忽略空气阻力,重力加速度取10m/s2,则花盆落到地面所需时间为___s。
17.伽利略认为,根据亚里士多德“重的物体下落得快”的论断,会推出相互矛盾的结论。例如,假定一块大石头的下落速度为8,一块小石头的下落速度为4,_______。这种相互矛盾的结论,说明亚里士多德“重的物体下落得快”的看法是错误的。
18.做自由落体运动的物体,在任意内速度的改变量为______,秒末的速度为______。
三、解答题
19.关于自由落体的位移公式,有人作如下推导:由于,,所以有。这种推导方法错在哪里?
20.高空坠物常会造成极大的危害。某高楼住户,有一花盆从距地面20m处自由落下。取重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,花盆经过多长时间落到地面 到达地面时的速度有多大 请根据计算结果,查找相关资料,讨论高空坠物的危害并提出防止高空坠物的建议。
21.从离地面245m的空中自由落下的一个小球,(不计空气阻力,取g=10m/s2)求:
(1)经过多长时间小球落到地面上?
(2)下落到地面时的速度?
22.2021年1月1日开始实施的民法典,明确提出“禁止从建筑物中抛掷物品”,将钢球从距离地面45m高空由静止释放。不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)钢球落地时速度的大小v;
(2)钢球在开始下落2s内的平均速度大小;
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】
若A,B同时运动,两者的加速度相同,以物体A为参考系,则物体B相对A的运动为匀速直线运动,相对速度大小为
则AB相遇的时间为
此时A的对地速度为
故选D。
2.D
【详解】
根据自由落体运动规律
解得
故选D。
3.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。
4.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。
5.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。
6.D
【详解】
ABD.做自由落体运动的物体只受重力作用,而且初速度为零,做匀加速直线运动。不受空气阻力时,物体有可能受其他的力作用,或物体的初速度不为零,故AB错误,D正确;
C.任何物体在同一高度自由下落,在空气阻力忽略的条件下,达到地面的速度都相同,故C错误。
故选D。
7.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。
8.A
【详解】
A.伽利略对自由落体运动的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,故A正确;
B.自由落体运动的加速度与物体的质量无关,是常量,其运动规律与质量无关,即不同质量的物体运动规律相同,故B错误;
C.根据
知物体做自由落体运动位移与时间的平方成正比,故C错误;
D.初速度为零,加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动,故D错误。
故选A。
9.D
【详解】
A.根据
可知下落的高度与下落时间的二次方成正比,A错误;
B.下落到地面时,达到最大速度,有
下落到一半高度时,有
则有

所以下落到一半高度时的速度是最大速度的倍,B错误;
C.下落到地面时,所用时间为总时间,有
下落到一半高度时,有
联立可得
即下落到一半高度时用时是总时间的倍,C错误;
D.下落到地面时,达到最大速度,有
下落到一半时间时,有
整理有
即下落到一半时间时的速度是最大速度的一半,D正确。
故选D。
10.A
【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。
11.B
【详解】
总位移
前2s的位移
悬崖跳水者在碰到水面前1s内发生的位移大小为
故选B。
12.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。
13.D
【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。

14.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。
15.C
【详解】
AB.玻璃管内存在空气时,由于金属片和羽毛的形状和质量不同,则所受重力和空气阻力不同,则金属片和羽毛以不同的加速度向下加速,故AB错误;
CD.玻璃管抽成真空后,没有了空气阻力,金属片和羽毛均做自由落体运动,根据
可知
则下落高度一样,下落所用时间一样,故金属片和羽毛下落一样快,故D错误C正确。
故选C。
16.3
【详解】
[1]花盆做自由落体运动,由
可得
17.当把两块石头捆在一起时,大石头会被小石头拖着而变慢,整个物体的下落速度应该小于8;但是,把两块石头捆在一起后,整个物体比大石头要重,因此整个物体下落的速度应该比8还要大
【详解】
当把两块石头捆在一起时,大石头会被小石头拖着而变慢,整个物体的下落速度应该小于8;但是,把两块石头捆在一起后,整个物体比大石头要重,因此整个物体下落的速度应该比8还要大
18.
【详解】
[1]做自由落体运动的物体,在任意内速度的改变量为
[2]秒末的速度为
19.见解析
【详解】
做自由落体运动的物体在t时刻的瞬时速度为
v=gt
若t时间内物体的平均速度为,则t时间内的位移为
但自由落体运动是匀变速直线运动,v并不等于,即题目推导的错误在此。而v与的正确关系是
所以正确的位移公式是
20.2s,20m/s,危害及建议见解析
【详解】
根据自由落体运动的规律有
解得
落地速度为
高空坠物落地时,速度快,砸到人轻者致伤、致残,重者直接死亡。建议:国家做好立法,公民要知法守法,社会设立警示标语并积极宣传。
21.(1);(2)
【详解】
(1)小球落到地面上的时间为
解得
(2)下落到地面时的速度为
22.(1);(2)
【详解】
(1)根据公式
可得,钢球落地时速度的大小为

(2)钢球在开始下落2s内的平均速度等于下落1s时瞬时速度,则有
答案第1页,共2页
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