高一物理必修一2.4《自由落体运动》课时同步训练（含答案）
文档属性
| 名称 | 高一物理必修一2.4《自由落体运动》课时同步训练（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-09-18 07:15:18 | ||
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文档简介
高一物理必修一2.5《自由落体运动》课时同步训练
一、单选题
1．下列物体的运动可以看成自由落体运动的是（ ）
A．树叶自由下落的运动 B．被用力掷向地面的石块
C．从桌边自由滑落的钢笔的运动 D．从水面自由落到水底的石子的运动
2．伽利略在研究自由落体运动性质的时候，为了排除物体自由下落的速度vt随着下落高度h（位移大小）是均匀变化（即：vt＝kh，k是个常数）的可能性，设计了如下的思想实验：在初速为零的匀变速的直线运动中，因为 ①（式中表示平均速度）；而h＝·t②，如果vt＝kh③成立的话，那么，必有：，即：为常数．t竟然是与h无关的常数!这显然与常识相矛盾!于是，可以排除速度vt是随着下落高度h均匀变化的可能性．关于伽利略这个思想实验中的逻辑及逻辑片语，你做出的评述是
A．全部正确 B．①式错误
C．②式错误 D．③式以后的逻辑片语错误
3．升降机从井底以5m/s的速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，再经过4s升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底，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80m
C．螺钉落到井底时的速度大小为45m/s D．螺钉松脱后运动的整个过程中平均速率为15m/s
4．从高为20米的屋檐下每隔0.2秒落下一个小水滴，把这些小水滴的运动都看成是自由落体运动，则当第一个水滴恰好落地时，第3滴和第4滴水之间相距为（ ）（取g=10m/s2）
A．6米 B．5米 C．4米 D．3米
5．利用水滴下落可以粗略测量重力加速度的大小。调节家中水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水刚碰到盘子时，恰好有另一滴水刚开始下落，而空中还有一滴水正在下落。测出此时出水口到盘子的高度为，从第1滴水开始下落到第滴水刚落至盘中所用时间为。下列说法正确的是（ ）
A．每滴水下落时间为 B．相邻两滴水开始下落的时间间隔为
C．第1滴水刚落至盘中时，第2滴水距盘子的距离为
D．此地重力加速度的大小为
6．石块A自塔顶从静止开始自由落下S1时，石块B从离塔顶S2处从静止开始自由落下，两石块同时落地，若不计空气阻力，则塔高为（ ）
A．S1+S2 B． C． D．
7．一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。设抛出时t=0，得到物体上升高度随时间变化的h—t图像如图所示，则该行星表面重力加速度大小与物体被抛出时的初速度大小分别为（ ）
A．， B．， C．， D．，
8．一杂技演员把三个球依次竖直向上抛出，形成连续的循环。他每抛出一个球后，再过一段与刚抛出的球刚才在手中停留的时间相等的时间，又接到下一个球，这样，在总的循环中，便形成有时空中有三个球，有时空中有两个球，而演员手中则有一半时间内有一个球，有一半时间内没有球。设每个球上升的最大高度为1.25m，（g取10m/s2）则每个球在手中停留的时间是（ ）
A．Δt=0.4s B．Δt=0.3s C．Δt=0.2s D．Δt=0.1s
9．从高H处以水平速度平抛一个小球1，同时从地面以速度v2竖直向上抛出一个小球2，两小球在空中相遇则（ ）
（1）从抛出到相遇所用时间为 （2）从抛出到相遇所用时间为
（3）抛出时两球的水平距离是 （4）相遇时小球2上升高度
A．（1）（3） B．（2）（3） C．（2）（3）（4） D．（2）（4）
10．从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间t皮球落回地面，落地时皮球速度的大小为v2．已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g，下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解t，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，t的合理表达式应为（ ）
A． B． C． D．
11．为了测量蹦床运动员从蹦床上跃起的高度，探究小组设计了如下的方法：他们在蹦床的弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录运动员在运动过程中对弹性网的压力，来推测运动员跃起的高度，右图为某段时间内蹦床运动员的压力时间图象，运动员在空中仅在竖直方向上运动，且可视为质点，则可估算出运动员在这段时间内跃起的最大高度为（g取10m/s2）（ ）
A．1.5m B．1. 8m C．5.0m D．7.2m
12．近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为，测得 、和H，可求得g等于（ ）
A． B． C． D．
13．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度时间图象如图所示，则由图可知（g=10m/s2）（ ）
A．小球下落的最大速度为5 m/s B．小球第一次反弹初速度的大小为5m/s
C．小球能弹起的最大高度0.55 m D．小球能弹起的最大高度1.25 m
14．如图所示，相同木棒A、B长都为L，竖直放置，相距高度差为H，但不在同一直线上，A棒由静止释放。同时B棒从地面竖直上抛，初速度为，不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A．若A、B棒在空中相遇后又分离，两棒从相遇到分离经过的时间为
B．若，则B棒落地前都不会与A棒相遇
C．若，则B棒一定会在上升过程中与A棒相遇后又分离
D．若，则A棒一定会在落地前与B棒相遇后又分离
15．长为L=1.0m的空心管AB沿竖直方向固定，下端管口B距离地面的高度为，小球a从距离上端管口处沿管的轴线由静止释放，同时小球b由地面以初速度沿管的轴线竖直上抛，两小球的直径均小于管的直径，不考虑空气阻力，重力加速度为，则以下说法正确的是（ ）
A．a、b两球在管口A上方相遇 B．a、b两球在管内相遇
C．a、b两球在管口B下方空中相遇 D．a、b两球不能在空中相遇
二、解答题
16．高空抛物是一种极不文明的行为，会带来很大的社会危害。30g的鸡蛋，从25楼抛下，其冲击力足以致人死亡。假设一鸡蛋从25楼楼顶由静止下落，做自由落体运动并落在地面上，已知25楼楼顶距地面的高度为80m，取重力加速度大小，求：
(1)该鸡蛋在空中运动的时间和落地时的速度大小；
(2)该鸡蛋在前3s内的平均速度；
(3)该鸡蛋在最后1s内下落的高度？
17．如图所示，在离地面高H处以的速度竖直向上抛出一个小球，地面上有一长L=5m的小车，其前端M距离抛出点的正下方s=4m，小球抛出的同时，小车由静止开始向右做匀加速直线运动，已知小球落地前最后1s内下落的高度为25m，忽略空气阻力及小车的高度，重力加速度g取10m/s2，求：
(1)小球离地的最大高度；
(2)要使小车接住小球，小车加速度的范围。
18．如图所示，一滴雨滴从离地面20m高的楼房屋檐自由下落，下落5m后到达窗口上沿，再经的时间通过窗口，g取，问：
(1)窗口的高度h；
(2)该雨滴最后1s内下落的平均速度大小。
19．如图， 一竖直固定的长直圆管内有一质量为M=3kg的静止薄圆盘， 圆盘与管的上端口距离为l=0.2m，圆管长度为20l。一质量为m=1kg的小球从管的上端口由静止下落， 并撞在圆盘中心， 圆盘向下滑动，所受滑动摩擦力与其所受重力大小相等。小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，小球与圆盘发生的碰撞时间极短。不计空气阻力， 重力加速度大小为g取10m/s2。求：
(1)第一次碰撞前瞬间小球速度大小；
(2)若第一次碰撞后小球立即以碰前速度大小的一半向上运动， 而圆盘碰后速度大小与小球碰后速度大小相同，则在第一次碰撞到第二次碰撞之间， 小球与圆盘间的最远距离；
(3)第二次碰撞时圆盘下降的总位移
(4)从第二次碰开始， 圆盘每次碰后到下一次碰前， 下降距离逐次增加2l， 圆盘在管内运动过程中，小球与圆盘碰撞的次数。
20．如图甲所示，下端离地面处有一竖直的空管，管长L为2.88m，A、B为空管的上、下两端，空管由于受外力作用，由静止开始竖直向下运动，其运动图像如图乙所示，同时在B处一个大小不计的小球以初速度竖直上抛，不计一切阻力和与地面的反弹，g取10m/s2。求：
(1)若小球初速度为，小球上升过程中离地面的最大高度；
(2)若小球初速度为，小球经过多长时间从管的A端相对向上穿出；
(3)欲使在空管落地瞬间，小球必须处于空管之内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围。
参考答案
1、C 2、B 3、B 4、D 5、D 6、B 7、A 8、C
9、B 10、A 11、C 12、A 13、A 14、C 15、B
16．(1) (2) (3)
【详解】（1）根据自由落体运动的规律，有
解得鸡蛋在空中运动的时间
根据自由落体速度规律，该鸡蛋落地时的速度大小为
（2）根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知该鸡蛋在前3s内的平均速度为
（3）该鸡蛋在最后1s内下落的高度为 代入数据，得
17．(1)45m (2)0.5m/s2≤a≤1.125m/s2
【详解】（1））设小球竖直上抛到最高点时间为t0，根据速度与时间的关系可得0=v0-gt0
可得t0=1s 到达最高点后，小球做自由落体运动，设最高点到地面的高度为h，最后1s内的高度为，从最高点下落到地面所用时间为t1，有，
联立解得t1=3s，h=45m 小球离地的最大高度45m。
（2）小球在空中的运动时间为
若小球落地时恰落在M端，则由可得a1=0.5m/s2
若小球落地时恰落在N端，则由可得a2=1.125m/s2
可知小车加速度范围。
18．(1)2.25m (2)15m/s
【详解】（1）设雨滴在到达窗口上沿时的速度为v，雨滴做自由落体运动，有
代入数据可得 则窗口的高度为
（2）雨滴前1s的位移为
根据可得雨滴落地需要的时间为 雨滴前1s的位移为
则雨滴落地前最后1s内的位移 可得平均速度
19．(1)2m/s (2)0.2m (3)0.4m (4)4次
【详解】（1）小球未与圆盘相碰前做自由落体运动，由
得第一次碰撞前瞬间小球速度
（2）由题意有小球第一次和圆盘碰后速度大小为，圆盘为。碰后小球做竖直上抛运动，圆盘在圆管内受力平衡，做匀速直线运动。当两者速度相同时，距离最远，设时间两者速度相同，有 得
小球的位移 圆盘位移
此时最远距离
（3）设第一次碰后再经时间小球与圆盘第二次碰撞，有 得
在内圆盘的位移，即第二次碰撞时圆盘下降的总位移
（4）圆盘每次碰后到下一次碰前，下降距离逐次增加2l，故若发生第三次碰撞，圆盘将向下移动x4=4l=0.8m
则第四次碰撞，圆盘将向下移动 若能发生第五次，圆盘将向下移动 因为 因此圆盘在管内运动的过程中，小球与圆盘的碰撞次数为4次。
20．(1)12.68m (2)0.4s (3)
【详解】（1）上升到最高点的位移 离地面的距离
（2）由图像可得
设经t时刻圆筒还未到达匀速，小球从圆筒上端穿出，小球上升的位移大小为
圆筒下落的位移大小为
又 联立解得或（舍去）
（3）当时，圆筒匀加速下落的距离为
匀速下落 圆筒落地总时间为
则小球在时间内满足 解得
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
一、单选题
1．下列物体的运动可以看成自由落体运动的是（ ）
A．树叶自由下落的运动 B．被用力掷向地面的石块
C．从桌边自由滑落的钢笔的运动 D．从水面自由落到水底的石子的运动
2．伽利略在研究自由落体运动性质的时候，为了排除物体自由下落的速度vt随着下落高度h（位移大小）是均匀变化（即：vt＝kh，k是个常数）的可能性，设计了如下的思想实验：在初速为零的匀变速的直线运动中，因为 ①（式中表示平均速度）；而h＝·t②，如果vt＝kh③成立的话，那么，必有：，即：为常数．t竟然是与h无关的常数!这显然与常识相矛盾!于是，可以排除速度vt是随着下落高度h均匀变化的可能性．关于伽利略这个思想实验中的逻辑及逻辑片语，你做出的评述是
A．全部正确 B．①式错误
C．②式错误 D．③式以后的逻辑片语错误
3．升降机从井底以5m/s的速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，再经过4s升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底，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80m
C．螺钉落到井底时的速度大小为45m/s D．螺钉松脱后运动的整个过程中平均速率为15m/s
4．从高为20米的屋檐下每隔0.2秒落下一个小水滴，把这些小水滴的运动都看成是自由落体运动，则当第一个水滴恰好落地时，第3滴和第4滴水之间相距为（ ）（取g=10m/s2）
A．6米 B．5米 C．4米 D．3米
5．利用水滴下落可以粗略测量重力加速度的大小。调节家中水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水刚碰到盘子时，恰好有另一滴水刚开始下落，而空中还有一滴水正在下落。测出此时出水口到盘子的高度为，从第1滴水开始下落到第滴水刚落至盘中所用时间为。下列说法正确的是（ ）
A．每滴水下落时间为 B．相邻两滴水开始下落的时间间隔为
C．第1滴水刚落至盘中时，第2滴水距盘子的距离为
D．此地重力加速度的大小为
6．石块A自塔顶从静止开始自由落下S1时，石块B从离塔顶S2处从静止开始自由落下，两石块同时落地，若不计空气阻力，则塔高为（ ）
A．S1+S2 B． C． D．
7．一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。设抛出时t=0，得到物体上升高度随时间变化的h—t图像如图所示，则该行星表面重力加速度大小与物体被抛出时的初速度大小分别为（ ）
A．， B．， C．， D．，
8．一杂技演员把三个球依次竖直向上抛出，形成连续的循环。他每抛出一个球后，再过一段与刚抛出的球刚才在手中停留的时间相等的时间，又接到下一个球，这样，在总的循环中，便形成有时空中有三个球，有时空中有两个球，而演员手中则有一半时间内有一个球，有一半时间内没有球。设每个球上升的最大高度为1.25m，（g取10m/s2）则每个球在手中停留的时间是（ ）
A．Δt=0.4s B．Δt=0.3s C．Δt=0.2s D．Δt=0.1s
9．从高H处以水平速度平抛一个小球1，同时从地面以速度v2竖直向上抛出一个小球2，两小球在空中相遇则（ ）
（1）从抛出到相遇所用时间为 （2）从抛出到相遇所用时间为
（3）抛出时两球的水平距离是 （4）相遇时小球2上升高度
A．（1）（3） B．（2）（3） C．（2）（3）（4） D．（2）（4）
10．从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间t皮球落回地面，落地时皮球速度的大小为v2．已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g，下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解t，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，t的合理表达式应为（ ）
A． B． C． D．
11．为了测量蹦床运动员从蹦床上跃起的高度，探究小组设计了如下的方法：他们在蹦床的弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录运动员在运动过程中对弹性网的压力，来推测运动员跃起的高度，右图为某段时间内蹦床运动员的压力时间图象，运动员在空中仅在竖直方向上运动，且可视为质点，则可估算出运动员在这段时间内跃起的最大高度为（g取10m/s2）（ ）
A．1.5m B．1. 8m C．5.0m D．7.2m
12．近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为，测得 、和H，可求得g等于（ ）
A． B． C． D．
13．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度时间图象如图所示，则由图可知（g=10m/s2）（ ）
A．小球下落的最大速度为5 m/s B．小球第一次反弹初速度的大小为5m/s
C．小球能弹起的最大高度0.55 m D．小球能弹起的最大高度1.25 m
14．如图所示，相同木棒A、B长都为L，竖直放置，相距高度差为H，但不在同一直线上，A棒由静止释放。同时B棒从地面竖直上抛，初速度为，不计空气阻力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A．若A、B棒在空中相遇后又分离，两棒从相遇到分离经过的时间为
B．若，则B棒落地前都不会与A棒相遇
C．若，则B棒一定会在上升过程中与A棒相遇后又分离
D．若，则A棒一定会在落地前与B棒相遇后又分离
15．长为L=1.0m的空心管AB沿竖直方向固定，下端管口B距离地面的高度为，小球a从距离上端管口处沿管的轴线由静止释放，同时小球b由地面以初速度沿管的轴线竖直上抛，两小球的直径均小于管的直径，不考虑空气阻力，重力加速度为，则以下说法正确的是（ ）
A．a、b两球在管口A上方相遇 B．a、b两球在管内相遇
C．a、b两球在管口B下方空中相遇 D．a、b两球不能在空中相遇
二、解答题
16．高空抛物是一种极不文明的行为，会带来很大的社会危害。30g的鸡蛋，从25楼抛下，其冲击力足以致人死亡。假设一鸡蛋从25楼楼顶由静止下落，做自由落体运动并落在地面上，已知25楼楼顶距地面的高度为80m，取重力加速度大小，求：
(1)该鸡蛋在空中运动的时间和落地时的速度大小；
(2)该鸡蛋在前3s内的平均速度；
(3)该鸡蛋在最后1s内下落的高度？
17．如图所示，在离地面高H处以的速度竖直向上抛出一个小球，地面上有一长L=5m的小车，其前端M距离抛出点的正下方s=4m，小球抛出的同时，小车由静止开始向右做匀加速直线运动，已知小球落地前最后1s内下落的高度为25m，忽略空气阻力及小车的高度，重力加速度g取10m/s2，求：
(1)小球离地的最大高度；
(2)要使小车接住小球，小车加速度的范围。
18．如图所示，一滴雨滴从离地面20m高的楼房屋檐自由下落，下落5m后到达窗口上沿，再经的时间通过窗口，g取，问：
(1)窗口的高度h；
(2)该雨滴最后1s内下落的平均速度大小。
19．如图， 一竖直固定的长直圆管内有一质量为M=3kg的静止薄圆盘， 圆盘与管的上端口距离为l=0.2m，圆管长度为20l。一质量为m=1kg的小球从管的上端口由静止下落， 并撞在圆盘中心， 圆盘向下滑动，所受滑动摩擦力与其所受重力大小相等。小球在管内运动时与管壁不接触，圆盘始终水平，小球与圆盘发生的碰撞时间极短。不计空气阻力， 重力加速度大小为g取10m/s2。求：
(1)第一次碰撞前瞬间小球速度大小；
(2)若第一次碰撞后小球立即以碰前速度大小的一半向上运动， 而圆盘碰后速度大小与小球碰后速度大小相同，则在第一次碰撞到第二次碰撞之间， 小球与圆盘间的最远距离；
(3)第二次碰撞时圆盘下降的总位移
(4)从第二次碰开始， 圆盘每次碰后到下一次碰前， 下降距离逐次增加2l， 圆盘在管内运动过程中，小球与圆盘碰撞的次数。
20．如图甲所示，下端离地面处有一竖直的空管，管长L为2.88m，A、B为空管的上、下两端，空管由于受外力作用，由静止开始竖直向下运动，其运动图像如图乙所示，同时在B处一个大小不计的小球以初速度竖直上抛，不计一切阻力和与地面的反弹，g取10m/s2。求：
(1)若小球初速度为，小球上升过程中离地面的最大高度；
(2)若小球初速度为，小球经过多长时间从管的A端相对向上穿出；
(3)欲使在空管落地瞬间，小球必须处于空管之内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围。
参考答案
1、C 2、B 3、B 4、D 5、D 6、B 7、A 8、C
9、B 10、A 11、C 12、A 13、A 14、C 15、B
16．(1) (2) (3)
【详解】（1）根据自由落体运动的规律，有
解得鸡蛋在空中运动的时间
根据自由落体速度规律，该鸡蛋落地时的速度大小为
（2）根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知该鸡蛋在前3s内的平均速度为
（3）该鸡蛋在最后1s内下落的高度为 代入数据，得
17．(1)45m (2)0.5m/s2≤a≤1.125m/s2
【详解】（1））设小球竖直上抛到最高点时间为t0，根据速度与时间的关系可得0=v0-gt0
可得t0=1s 到达最高点后，小球做自由落体运动，设最高点到地面的高度为h，最后1s内的高度为，从最高点下落到地面所用时间为t1，有，
联立解得t1=3s，h=45m 小球离地的最大高度45m。
（2）小球在空中的运动时间为
若小球落地时恰落在M端，则由可得a1=0.5m/s2
若小球落地时恰落在N端，则由可得a2=1.125m/s2
可知小车加速度范围。
18．(1)2.25m (2)15m/s
【详解】（1）设雨滴在到达窗口上沿时的速度为v，雨滴做自由落体运动，有
代入数据可得 则窗口的高度为
（2）雨滴前1s的位移为
根据可得雨滴落地需要的时间为 雨滴前1s的位移为
则雨滴落地前最后1s内的位移 可得平均速度
19．(1)2m/s (2)0.2m (3)0.4m (4)4次
【详解】（1）小球未与圆盘相碰前做自由落体运动，由
得第一次碰撞前瞬间小球速度
（2）由题意有小球第一次和圆盘碰后速度大小为，圆盘为。碰后小球做竖直上抛运动，圆盘在圆管内受力平衡，做匀速直线运动。当两者速度相同时，距离最远，设时间两者速度相同，有 得
小球的位移 圆盘位移
此时最远距离
（3）设第一次碰后再经时间小球与圆盘第二次碰撞，有 得
在内圆盘的位移，即第二次碰撞时圆盘下降的总位移
（4）圆盘每次碰后到下一次碰前，下降距离逐次增加2l，故若发生第三次碰撞，圆盘将向下移动x4=4l=0.8m
则第四次碰撞，圆盘将向下移动 若能发生第五次，圆盘将向下移动 因为 因此圆盘在管内运动的过程中，小球与圆盘的碰撞次数为4次。
20．(1)12.68m (2)0.4s (3)
【详解】（1）上升到最高点的位移 离地面的距离
（2）由图像可得
设经t时刻圆筒还未到达匀速，小球从圆筒上端穿出，小球上升的位移大小为
圆筒下落的位移大小为
又 联立解得或（舍去）
（3）当时，圆筒匀加速下落的距离为
匀速下落 圆筒落地总时间为
则小球在时间内满足 解得
试卷第1页，共3页
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