自由落体运动 专题练 2025年高考物理一轮复习备考

中小学教育资源及组卷应用平台
自由落体运动 专题练 2025年高考物理一轮复习备考
一、单选题
1．甲、乙两物体分别从距水平地面高8h、2h处由静止自由下落，结果两物体同时着地，重力加速度大小为g，则甲、乙两物体释放的时间差为（　　）
A． B． C． D．
2．在湖面上方竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中。不计空气阻力，假设小铁球落入水中和淤泥中由于受到阻力而做匀减速运动，且淤泥中减速更快。取向上为正方向，则下列能正确反映小铁球速度与时间关系的图象是（　　）
A． B．
C． D．
3．利用如图所示的实验器材，不能完成的实验是（　　）
A．验证牛顿第二定律 B．研究自由落体运动规律
C．验证机械能守恒定律 D．测量重力加速度的大小
4．关于下列教材中的插图，理解不正确的是（　　）
A．A图是同学对“探究小车速度随时间变化的规律”实验中获得的纸带进行剪贴获得的图像，其斜率就是小车的速度
B．B图伽利略在做铜球沿斜面运动的实验，其中斜面的作用是“冲淡”重力
C．C图桌面上的装置可以用于观察桌面的微小形变
D．D图说明物体所受的最大静摩擦力大于滑动摩擦力
5．从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间：如图甲所示，握住尺的上端，在尺的下部做握尺的准备但不与尺接触，当看到放开手时，立即握住尺，若做握尺准备时，手指位置如图乙所示，而握住尺时的位置如图丙所示，由此测得同学的反应时间约为（　　）
A． B． C． D．
6．宇航员到达某星球后，测得一质量为m的物体在该星球表面的重力为W，若该星球半径为R且没有自转，引力常量为G。则该星球的质量为
A． B． C． D．
7．矿井中的升降机以5m/s的速度竖直向上匀速运行，某时刻一螺钉由于震动从升降机底板脱落，经过3s升降机上升至井口，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=10m/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45m
C．螺钉落到井底时的速度大小是35m/s
D．螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时10s
8．一宇航员在一星球上以速度竖直上抛一物体，经秒钟后物体落回手中，已知星球半径为，则该星球第一宇宙速度为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
9．大明洪武二十三年，有一位叫陶成道的官员。他命令仆人把自己的椅子捆绑在47个“钻天猴”上，自己坐在椅子上，并命令仆人点燃引线，最终为航天事业献出了自己宝贵的生命。如果已知“钻天猴”点火后做匀加速直线运动，点火后5秒末燃料耗尽，且点火后第5秒的位移是，重力加速度，下列说法正确的是（　　）
A．燃料耗尽前的加速度是 B．燃料耗尽前的加速度是
C．陶成道离地最大距离是 D．陶成道离地最大距离是
10．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理思想与研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等。下列关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（　　）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了等效替代思想
B．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法
C．伽利略对自由落体运动的研究，应用了实验和逻辑推理相结合的方法
D．在探究滑动摩擦力与接触面的正压力、粗糙程度等因素的关系实验中，应用了类比法
11．假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G，则地球的半径错误的是（　　）
A． B．
C． D．
12．安全绳是防止高空作业人员发生坠落或发生坠落后将作业人员安全悬挂的个体防护装置。某次，质量为m的工人（视为质点）系着原长为的弹性安全绳，工人不小心坠落，最终静止时（工人悬挂于空中）安全绳的长度为。重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．当安全绳刚伸直时，工人的速度大小为
B．当安全绳刚伸直时，工人的速度大小为
C．安全绳的劲度系数为
D．安全绳的劲度系数为
三、解答题
13．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，由于落地速度很大，可能造成很大的危害。若一个鸡蛋从15层楼的高处无初速下落，总共高度按45m计算，不计空气阻力，重力加速度。求：
（1）鸡蛋下落45m所用的时间；
（2）鸡蛋落地前瞬间速度的大小。
14．某一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭从水平地面由静止发射后，始终在垂直于地面的方向上运动，火箭在燃料用完之前可认为做匀加速直线运动，经过到达离地面高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取。求：
（1）燃料恰好用完时火箭的速度大小。
（2）火箭上升过程中离地面的最大高度。
（3）火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。
15．喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头洒出来具有特定形状的组合体，以喷射优美的水姿，供人们观赏的水景；它是一种水景艺术，体现了动、静结合，形成明朗活泼的气氛，给人以美的享受，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和水珠之间的相互作用，且水珠仅受重力作用，可将某一柱形喷泉中水珠的运动视为竖直上抛运动，已知某一水柱高8.45m，重力加速度大小为，求∶
（1）这一水柱喷出后水珠的最大初速度大小；
（2）该水珠在空中停留的时间。
答案解析部分
1．B
根据自由落体运动位移时间关系
可得甲物体下落的时间
同理可得乙物体下落的时间
结果两物体同时着地，则甲、乙两物体释放的时间差
2．A
由于取向上为正方向，可知小球速度先是正值且减小，当速度减小为零后，变成负值且增大，入水后速度为负值且减小，当陷入湖底的淤泥中，减速时的加速度更大，即图象的斜率更大，对比可知，A选项的速度与时间关系图象符合题意。
3．A
A．上图片提供的实验装置加速度始终为重力加速度，无法满足实验要求，A符合题意；
B．打点计时器且测量物体的位移，运动的时间，以上实验器材满足该实验，B不符合题意；
C．在验证机械能守恒定律实验中，关系式不需要测质量，但需要打点计时器且测量物体的位移，运动的时间，求速度，以上实验器材满足该实验，C不符合题意；
D．在测量重力加速度的大小实验中，必须满足物体只受到重力，需要打点计时器且测量物体的位移，运动的时间，以上实验器材满足该实验，D不符合题意；
4．A
5．B
直尺做自由落体运动，下落时间等于受测者的反应时间；由自由落体规律可求得下落时间．由图可知，开始时的位置在处，握住尺时的位置在处，所以在反应时间内下落的高度为
由运动学可得
解得
故B正确，ACD错误。
6．A
在该星球表面物体所受重力等于物体的万有引力，由牛顿第二定律可得
其中
联立可得
7．B
A．由于惯性，螺钉脱落后做竖直上抛运动，故A错误；
B．螺钉从脱落至落到井底的位移
故矿井的深度为
故B正确；
C．根据
因此速度大小为25m/s，故C错误；
D．根据
所以螺钉运动的总时间为
故D错误。
8．A
物体在星球表面做竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的规律可得
根据牛顿第二定律有
联立可得
9．B,D
AB．根据前5s的位移减去前4s的位移等于第5s的位移求解加速度，根据前5s的位移减去前4s的位移等于第5s的位移求解加速度。设前五秒的位移为，前四秒的位移为，加速度为a，故有
解得
故A项错误，B项正确；
CD．由上面的分析解得
根据速度—时间关系求解最大速度；根据速度—位移关系求解5s后上升的高度，由此得到最大高度。5秒后，陶成道做竖直上抛运动，设5秒末的速度为v，竖直上抛运动的上升最大高度为h，陶成道整个运动过程中的最大高度为H，则有
解得
故C项错误，D项正确。
10．B,C
11．B,C,D
在两极，重力等于万有引力
在赤道，万有引力等于重力和随地球自转的向心力之和
联立可得地球半径为
12．A,D
13．（1）3s；（2）30m/s
14．解：（1）火箭在燃料用完之前，做匀加速直线运动，根据动力学公式
解得加速度为
燃料恰好用完时火箭的速度大小为
（2）燃料做匀减速直线运动的位移为
火箭上升过程中离地面的最大高度为
（3）设燃料恰好用完到残骸落回地面过程的时间为，根据动力学公式
解得
火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间为
15．（1）；（2）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)