人教版新教材 必修一 第二章 第四节 自由落体运动（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版新教材 必修一 第二章 第四节 自由落体运动（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 333.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-25 09:56:26 | ||
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文档简介
人教版新教材必修一第二章第四节（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共80.0分）
关于自由落体运动下列说法正确的是( )
A. 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
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. 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
关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是( )
A. 竖直向下的运动一定是自由落体运动
B. 熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动
C. 同一地点，轻重物体的值可能不一样大
D. 值在两极处小于在赤道处
关于自由落体运动的加速度，下列说法正确的是( )
A. 重的物体的值大 B. 同一地点，轻、重物体的值一样大
C. 值在地球上任何地方都一样大 D. 值在赤道处大于在北极处
意大利物理学家伽利略在关于两门新科学的对话一书中，对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合。如图所示，这可以大致表示实验过程，图中各个小球位置之间的时间间隔可以认为相等，对这一过程的分析，下列说法正确的是
A. 运用图甲的实验，可“减弱”重力的作用，放大时间，便于观察
B. 只要测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离，就可以计算出重力加速度大小
C. 该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动是为了缩短时间，便于测量位移
D. 从图甲到图丁，通过逐渐增大斜面倾角，最后合理外推到自由落体运动，从而说明自由落体运动是初速度不为零的匀加速直线运动
踢毽子是我国民间的一项传统体育游戏，被人们誉为“生命的蝴蝶”。近年来，踢毽子成为全民健身的活动之一，毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下、羽毛在上，如图所示，对此分析正确的是( )
A. 铜钱重，所以总是铜钱在下、羽毛在上
B. 如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下、羽毛在上的现象
C. 因为空气阻力的存在，所以总是铜钱在下、羽毛在上
D. 毽子的自由下落是自由落体运动
物体从某一高度自由下落，第内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地( )
A. B. C. D.
在一沙坑的正上方某处将小球竖直上抛，同时将小球从同一位置自由释放。以抛出时为计时起点，两小球在前时间内的图象如图所示。已知重力加速度为，空气阻力忽略不计，则小球落入沙坑时的速度大小为( )
A. B. C. D.
关于自由落体运动，下列说法中正确的是
A. 物体刚下落时，速度和加速度都为零 B. 连续相等时间内的位移之差
C. 自由落体运动是匀速直线运动 D. 物体的质量越大，自由下落时速度变化就越快
如图所示，，两棒的长度相同，的下端和的上端相距。若，同时运动，做自由落体运动，做竖直上抛运动且初速度取，则，相遇时的速度大小为 ( )
A. B. C. D.
关于自由落体运动，下列说法不正确的是
A. 物体由静止向下的匀加速直线运动就是自由落体运动
B. 在自由落体运动过程中，任意相等的时间间隔内速度的变化量都相同
C. 在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同
D. 做自由落体运动的物体，在第内、第内、第内的位移大小之比是
二、实验题（本大题共1小题，共10.0分）
某同学用如图所示装置测定重力加速度，已知打点频率为。
打出的纸带如下图所示，可以判断实验时重物连接在纸带的________选填“左”或“右”端．
已知纸带上记录的点为打点计时器打的点，则相邻两点间的时间间隔________，打点计时器在打点时重物的瞬时速度大小为________，所测得的重力加速度大小为________速度、加速度计算结果保留三位有效数字
三、计算题（本大题共1小题，共10.0分）
从离地面的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取．
小球经过多长时间落到地面？
自小球开始下落开始计时，求小球在最初内及最后内的位移大小．
求小球下落时间为下落总时间的一半时的位移大小．
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题的关键是掌握自由落体运动的性质与规律，了解与之相关的物理学史问题。
【解答】
当物体的初速度为零且只在重力的作用下运动叫做自由落体运动，此时物体的加速度等于重力加速度，做初速度为零的匀加速直线运动，故AB错误；
C.根据可知，位移与时间的平方成正比关系，故C错误；
D.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，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】
【分析】本题考查自由落体运动及重力加速度。
自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。重力加速度是一个物体只受重力作用的情况下所具有的加速度，也叫自由落体加速度，用表示，方向竖直向下。值与物体离地面的高度有关，与物体质量无关。
解题的关键是知道自由落体运动及重力加速度特点。
【解答】
A.自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。竖直向下的运动不一定是自由落体运动，故A错误；
B.熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动，空气阻力可以忽略不计，只受重力，可被视为自由落体运动，故B正确；
C.同一地点，轻重物体的值一样大， 与物体质量无关，故C错误；
D.重力加速度随着纬度的增加而增加，故两极重力加速度大于赤道上的重力加速度，故D错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
自由落体运动的加速度在地球上同一地点大小相等，在赤道处的重力加速度小于两极的重力加速度。
解决本题的关键知道地球上同一地点的重力加速度相等，在赤道处的重力加速度小于两极的重力加速度。
【解答】
在同一地点，轻、重物体的值一样大，A错误，B正确；
值随纬度的增加而增大，、D错误。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了伽利略对自由落体运动的研究，要了解其研究过程为什么要“冲淡”重力的方法，知道伽利略对自由落体运动的研究过程。
本题考查的就是学生对于物理常识的理解，这些在平时是需要学生了解并知道的，看的就是学生对课本内容的掌握情况
【解答】
A.由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体所用的时间，运用图甲的实验，可“减弱”重力的作用，放大时间，便于观察，这个方法叫“冲淡”重力的影响，故A正确；
B.只有测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离和各个小球位置之间的时间间隔，才能利用计算出重力加速度大小，只测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离，不能计算出重力加速度大小，故B错误；
C.该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动的设计思想是为了“放大”时间，便于测量时间，故C错误；
D.从图甲到图丁，通过逐渐增大斜面倾角，最后合理外推到自由落体运动，从而说明自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故D错误。
故选A。
5.【答案】
【解析】
【分析】
毽子下落时，如果铜钱和羽毛分开来看，羽毛所受空气阻力大，铜钱单独下落的加速度大于羽毛单独下落的加速度，故铜钱拖着羽毛运动。
本题是简单的连接体问题，主要考查自由落体运动规律的特点，简单题。毽子下落过程中，由羽毛所受空气阻力与铜钱所受空气阻力的大小关系，判断得解。
【解答】
在下落时，由于空气阻力的存在，铜钱在下、羽毛在上是因为铜钱单独下落时加速度大，而不是铜钱重，故C正确，故A错误；
B.如果没有空气阻力，铜钱和羽毛单独下落的加速度相同，故并不总是出现铜钱在下、羽毛在上的现象，故B错误；
D.因为空气阻力的存在，不是自由落体运动，故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】
【分析】
由自由落体时间与高度的关系式可求出总的高度，再结合运动学公式分析求解；或由初速度为零的匀加速直线运动的比例式进行求解。
本题主要考查自由落体运动的基本规律，熟练掌握自由落体公式及比例式是求解的关键。
【解答】
初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为，所以物体下落后半程的时间为，故ABD错误，故C正确。
故选C。
7.【答案】
【解析】
【分析】
两球的加速度都是，根据小球上升的时间求出小球上升的高度，根据小球下落的时间求出下落得高度，然后由位移速度公式求出小球落入沙坑时的速度大小。
解决本题的关键是要明确两球的运动情况，结合图象，根据两球运动的时间关系来分析它们的位移关系。
【解答】
由图可知小球下落得时间为，小球上升的时间也是，竖直上抛运动与自由落体运动的加速度都等于重力加速度，所以它们在时间内的位移大小也相等，都等于：，所以小球上升到最高点后开始做自由落体运动时相对于地面的高度：，根据：，所以小球落入沙坑时的速度大小：，故B正确，ACD错误。
8.【答案】
【解析】
【分析】
自由落体运动是初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，刚开始下落时，初速度为零，加速度不为零。
解决本题的关键知道自由落体运动的特点，速度增大，加速度不变。
【解答】
自由落体运动是初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，物体刚下落时速度为零，加速度为，故AC错误；
B.根据匀变速直线运动推论知，连续相等时间内的位移之差为，故B正确；
C.物体做自由落体运动，加速度与物体的质量无关，都为，下落的一样快，故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】
【分析】
两者相遇时位移之和等于，根据自由落体运动和竖直上抛运动的公式即可求出。
解决本题的巧妙之处是以为参考系，以向上匀速运动，根据匀速直线运动的公式进行求解。本题也可以地面为参考系，根据匀变速直线运动的公式求解。
【解答】
物体自由落体运动有：
物体做竖直上抛运动有：
二者的位移关系：
联立并代入数据得：
则、相遇时的速度大小为：，故A正确，BCD错误。
故选A。
10.【答案】
【解析】
【分析】
自由落体运动仅受重力，做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动。
解决本题的关键知道自由落体运动的性质和规律，知道自由落体运动仅受重力，做初速度为零的匀加速直线运动。
【解答】
A.只在重力作用下，从静止开始下落的运动才是自由落体运动，故A错误；
B.根据，在自由落体运动过程中，任意相等的时间间隔内速度的变化量都相同，故B正确；
C.在自由落体运动过程中，运动状态均相同，与物体的质量无关，故C正确；
D.自由落体运动是初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，所以在第内、第内、第内的位移大小之比是，故D正确。
本题选不正确的，故选A。
11.【答案】左；；；。
【解析】分析：
纸带与重物相连的那端最先打点，由点迹的分布特点得解；
根据打点计时器频率为可知打点的时间间隔；根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度求解点的速度，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小。
解答：
纸带与重物相连的那端最先打点，故点的分布比较密集些，所以重物连接在纸带的左端；
根据打点计时器频率为可知，打点的时间间隔，
点的速度为，
加速度大小为：。
故答案为：左；；；。
12.【答案】解：由，得落地时间：
最初内的位移大小为：
因为从开始运动起前内的位移大小为：
所以最后内的位移大小为：
下落时间为下落总时间的一半，即下落时间，此时小球的位移大小为：。
【解析】解决本题的关键掌握自由落体运动的位移公式。
根据自由落体的位移公式求下落时间；
根据自由落体的位移公式求最初内内的位移。最后的位移可以用总位移减去最后之前的位移；
根据自由落体的位移公式求解。
第1页，共1页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共80.0分）
关于自由落体运动下列说法正确的是( )
A. 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
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. 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
关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是( )
A. 竖直向下的运动一定是自由落体运动
B. 熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动
C. 同一地点，轻重物体的值可能不一样大
D. 值在两极处小于在赤道处
关于自由落体运动的加速度，下列说法正确的是( )
A. 重的物体的值大 B. 同一地点，轻、重物体的值一样大
C. 值在地球上任何地方都一样大 D. 值在赤道处大于在北极处
意大利物理学家伽利略在关于两门新科学的对话一书中，对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合。如图所示，这可以大致表示实验过程，图中各个小球位置之间的时间间隔可以认为相等，对这一过程的分析，下列说法正确的是
A. 运用图甲的实验，可“减弱”重力的作用，放大时间，便于观察
B. 只要测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离，就可以计算出重力加速度大小
C. 该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动是为了缩短时间，便于测量位移
D. 从图甲到图丁，通过逐渐增大斜面倾角，最后合理外推到自由落体运动，从而说明自由落体运动是初速度不为零的匀加速直线运动
踢毽子是我国民间的一项传统体育游戏，被人们誉为“生命的蝴蝶”。近年来，踢毽子成为全民健身的活动之一，毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下、羽毛在上，如图所示，对此分析正确的是( )
A. 铜钱重，所以总是铜钱在下、羽毛在上
B. 如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下、羽毛在上的现象
C. 因为空气阻力的存在，所以总是铜钱在下、羽毛在上
D. 毽子的自由下落是自由落体运动
物体从某一高度自由下落，第内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地( )
A. B. C. D.
在一沙坑的正上方某处将小球竖直上抛，同时将小球从同一位置自由释放。以抛出时为计时起点，两小球在前时间内的图象如图所示。已知重力加速度为，空气阻力忽略不计，则小球落入沙坑时的速度大小为( )
A. B. C. D.
关于自由落体运动，下列说法中正确的是
A. 物体刚下落时，速度和加速度都为零 B. 连续相等时间内的位移之差
C. 自由落体运动是匀速直线运动 D. 物体的质量越大，自由下落时速度变化就越快
如图所示，，两棒的长度相同，的下端和的上端相距。若，同时运动，做自由落体运动，做竖直上抛运动且初速度取，则，相遇时的速度大小为 ( )
A. B. C. D.
关于自由落体运动，下列说法不正确的是
A. 物体由静止向下的匀加速直线运动就是自由落体运动
B. 在自由落体运动过程中，任意相等的时间间隔内速度的变化量都相同
C. 在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同
D. 做自由落体运动的物体，在第内、第内、第内的位移大小之比是
二、实验题（本大题共1小题，共10.0分）
某同学用如图所示装置测定重力加速度，已知打点频率为。
打出的纸带如下图所示，可以判断实验时重物连接在纸带的________选填“左”或“右”端．
已知纸带上记录的点为打点计时器打的点，则相邻两点间的时间间隔________，打点计时器在打点时重物的瞬时速度大小为________，所测得的重力加速度大小为________速度、加速度计算结果保留三位有效数字
三、计算题（本大题共1小题，共10.0分）
从离地面的空中自由落下一个小球，不计空气阻力，取．
小球经过多长时间落到地面？
自小球开始下落开始计时，求小球在最初内及最后内的位移大小．
求小球下落时间为下落总时间的一半时的位移大小．
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题的关键是掌握自由落体运动的性质与规律，了解与之相关的物理学史问题。
【解答】
当物体的初速度为零且只在重力的作用下运动叫做自由落体运动，此时物体的加速度等于重力加速度，做初速度为零的匀加速直线运动，故AB错误；
C.根据可知，位移与时间的平方成正比关系，故C错误；
D.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，这就是抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法，故D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】
【分析】本题考查自由落体运动及重力加速度。
自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。重力加速度是一个物体只受重力作用的情况下所具有的加速度，也叫自由落体加速度，用表示，方向竖直向下。值与物体离地面的高度有关，与物体质量无关。
解题的关键是知道自由落体运动及重力加速度特点。
【解答】
A.自由落体运动：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。竖直向下的运动不一定是自由落体运动，故A错误；
B.熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动，空气阻力可以忽略不计，只受重力，可被视为自由落体运动，故B正确；
C.同一地点，轻重物体的值一样大， 与物体质量无关，故C错误；
D.重力加速度随着纬度的增加而增加，故两极重力加速度大于赤道上的重力加速度，故D错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
自由落体运动的加速度在地球上同一地点大小相等，在赤道处的重力加速度小于两极的重力加速度。
解决本题的关键知道地球上同一地点的重力加速度相等，在赤道处的重力加速度小于两极的重力加速度。
【解答】
在同一地点，轻、重物体的值一样大，A错误，B正确；
值随纬度的增加而增大，、D错误。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了伽利略对自由落体运动的研究，要了解其研究过程为什么要“冲淡”重力的方法，知道伽利略对自由落体运动的研究过程。
本题考查的就是学生对于物理常识的理解，这些在平时是需要学生了解并知道的，看的就是学生对课本内容的掌握情况
【解答】
A.由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体所用的时间，运用图甲的实验，可“减弱”重力的作用，放大时间，便于观察，这个方法叫“冲淡”重力的影响，故A正确；
B.只有测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离和各个小球位置之间的时间间隔，才能利用计算出重力加速度大小，只测量出图丁中相邻两小球球心位置之间的距离，不能计算出重力加速度大小，故B错误；
C.该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动的设计思想是为了“放大”时间，便于测量时间，故C错误；
D.从图甲到图丁，通过逐渐增大斜面倾角，最后合理外推到自由落体运动，从而说明自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故D错误。
故选A。
5.【答案】
【解析】
【分析】
毽子下落时，如果铜钱和羽毛分开来看，羽毛所受空气阻力大，铜钱单独下落的加速度大于羽毛单独下落的加速度，故铜钱拖着羽毛运动。
本题是简单的连接体问题，主要考查自由落体运动规律的特点，简单题。毽子下落过程中，由羽毛所受空气阻力与铜钱所受空气阻力的大小关系，判断得解。
【解答】
在下落时，由于空气阻力的存在，铜钱在下、羽毛在上是因为铜钱单独下落时加速度大，而不是铜钱重，故C正确，故A错误；
B.如果没有空气阻力，铜钱和羽毛单独下落的加速度相同，故并不总是出现铜钱在下、羽毛在上的现象，故B错误；
D.因为空气阻力的存在，不是自由落体运动，故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】
【分析】
由自由落体时间与高度的关系式可求出总的高度，再结合运动学公式分析求解；或由初速度为零的匀加速直线运动的比例式进行求解。
本题主要考查自由落体运动的基本规律，熟练掌握自由落体公式及比例式是求解的关键。
【解答】
初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为，所以物体下落后半程的时间为，故ABD错误，故C正确。
故选C。
7.【答案】
【解析】
【分析】
两球的加速度都是，根据小球上升的时间求出小球上升的高度，根据小球下落的时间求出下落得高度，然后由位移速度公式求出小球落入沙坑时的速度大小。
解决本题的关键是要明确两球的运动情况，结合图象，根据两球运动的时间关系来分析它们的位移关系。
【解答】
由图可知小球下落得时间为，小球上升的时间也是，竖直上抛运动与自由落体运动的加速度都等于重力加速度，所以它们在时间内的位移大小也相等，都等于：，所以小球上升到最高点后开始做自由落体运动时相对于地面的高度：，根据：，所以小球落入沙坑时的速度大小：，故B正确，ACD错误。
8.【答案】
【解析】
【分析】
自由落体运动是初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，刚开始下落时，初速度为零，加速度不为零。
解决本题的关键知道自由落体运动的特点，速度增大，加速度不变。
【解答】
自由落体运动是初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，物体刚下落时速度为零，加速度为，故AC错误；
B.根据匀变速直线运动推论知，连续相等时间内的位移之差为，故B正确；
C.物体做自由落体运动，加速度与物体的质量无关，都为，下落的一样快，故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】
【分析】
两者相遇时位移之和等于，根据自由落体运动和竖直上抛运动的公式即可求出。
解决本题的巧妙之处是以为参考系，以向上匀速运动，根据匀速直线运动的公式进行求解。本题也可以地面为参考系，根据匀变速直线运动的公式求解。
【解答】
物体自由落体运动有：
物体做竖直上抛运动有：
二者的位移关系：
联立并代入数据得：
则、相遇时的速度大小为：，故A正确，BCD错误。
故选A。
10.【答案】
【解析】
【分析】
自由落体运动仅受重力，做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动。
解决本题的关键知道自由落体运动的性质和规律，知道自由落体运动仅受重力，做初速度为零的匀加速直线运动。
【解答】
A.只在重力作用下，从静止开始下落的运动才是自由落体运动，故A错误；
B.根据，在自由落体运动过程中，任意相等的时间间隔内速度的变化量都相同，故B正确；
C.在自由落体运动过程中，运动状态均相同，与物体的质量无关，故C正确；
D.自由落体运动是初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，所以在第内、第内、第内的位移大小之比是，故D正确。
本题选不正确的，故选A。
11.【答案】左；；；。
【解析】分析：
纸带与重物相连的那端最先打点，由点迹的分布特点得解；
根据打点计时器频率为可知打点的时间间隔；根据中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度求解点的速度，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小。
解答：
纸带与重物相连的那端最先打点，故点的分布比较密集些，所以重物连接在纸带的左端；
根据打点计时器频率为可知，打点的时间间隔，
点的速度为，
加速度大小为：。
故答案为：左；；；。
12.【答案】解：由，得落地时间：
最初内的位移大小为：
因为从开始运动起前内的位移大小为：
所以最后内的位移大小为：
下落时间为下落总时间的一半，即下落时间，此时小球的位移大小为：。
【解析】解决本题的关键掌握自由落体运动的位移公式。
根据自由落体的位移公式求下落时间；
根据自由落体的位移公式求最初内内的位移。最后的位移可以用总位移减去最后之前的位移；
根据自由落体的位移公式求解。
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