2019版物理新教材人教版必修一同步练习：2.4自由落体运动（word解析版)

2019版物理新教材人教版必修一同步练习：2.4自由落体运动（word解析版)
1．伽利略以前的学者认为：物体越重，下落得越快。伽利略等一些物理学家否定了这一看法。但是，我们在生活中看到的在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，这是因为（）
A．它们的重量不同
B．它们的密度不同
C．它们的材料不同
D．它们受到的空气阻力不同
2．如图所示，两个小球用长为1 m的细线连接，用手拿着球，球竖直悬挂，且A、B两球均静止。现由静止释放球，测得两球落地的时间差为0.2 s，不计空气阻力，重力加速度，则球释放时离地面的高度为
A．1.25 m
B．1.80 m
C．3.60 m
D．6.25m
3．用如图所示的方法可以研究不同人的反应时间，在课余时间，某组同学进行了研究性学习，设直尺从静止开始自由下落到直尺被受测者抓住，直尺下落的竖直距离为，受测者的反应时间为，则下列关于和的关系正确的是
A． B． C． D．
4．将质量为m的小球甲和质量为2m的小球乙，分别从离地高度为h、2h 处同时由静止释放，不计空气阻力和小球与地面碰撞的时间，碰撞后小球速度大小不变。则下列说法正确的是( )
A．甲乙两球空中下落的加速度比之等于1:2
B．甲乙第一次落地时速度大小之比等于1:2
C．甲乙与地面第一次碰撞前下落的时间之比为1:2
D．从开始下落计时时两球第一次在空中相遇
5．一石块从距地面高度为H处自由下落，不计空气阻力。当石块运动时间为落地时间的一半时，石块距地面的高度为
A． B． C． D．
6．关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（ ）
A．重的物体的g值大
B．g值在地面任何地方一样大
C．g值在赤道处大于南北两极处
D．同一地点的不同质量的物体g值一样大
7．两个物体质量分别为m1和m2，且m1＝2m2，分别从高度为h和2h的地方自由下落，它们的运动时间分别用t1和t2表示，它们落地时的速度分别用v1和v2表示，则( )
A．t1：t2＝1：4，v1：v2＝2：1
B．
C．t1：t2＝1：2，v1：v2＝1：2
D．t1：t2＝1：4，
8．甲、乙两物体，甲的质量为4kg，乙的质量为2kg，甲从20m高处自由落下，1s后乙从10m高处自由落下，不计空气阻力．在两物体落地之前，下列说法中正确的是（　　）
A．同一时刻甲的速度小
B．同一时刻两物体的速度相同
C．两物体从起点各自下落1m时的速度是相同的
D．落地之前甲和乙的高度之差保持不变
9．某同学观察悬崖跳水者从悬崖处自由下落，准确测出他碰到水面前的下落时间为3.0s，当地重力加速度g=9.8m/s2，如果不考虑空气阻力，可以计算出悬崖距水面的高度为44.1m，而悬崖到水面的实际高度可以通过科技手段准确测量，准确测量的高度可能为（　　）
A．43.0m B．45.0m
C．47.0m D．49.0m
10．甲、乙两物体在同一地点做自由落体运动，已知甲物体的质量是乙物体的质量的2倍，而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半，下列说法正确的是（　　）
A．甲乙两物体的加速度之比为l：1
B．甲乙两物体的着地速度之比为1：
C．甲乙两物体的下落时间之比为：1
D．甲乙两物体从下落到着地的过程中的平均速度之比为1：2
11．从离地320m的空中自由落下一个小球，g=10m/s2，求：
（1）经过多少时间落到地面；
（2）从开始落下的时刻起在最后1s内的位移。
12．一个气球以4 m/s的速度匀速竖直上升，气球下面系着一个重物，当气球上升到下面的重物离地面217 m时，系重物的绳子断了，不计空气阻力，问从此时起，重物经过多长时间落到地面？重物着地时的速度多大？(g取10 m/s2)
参考答案
1．D
【解析】
【详解】
自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，下落时间与物体的重量、密度材料无关；之所以不同物体下落速度不同是由于它们受到的空气阻力不同，对物体下落快慢影响不同。
A. 它们的重量不同，与分析不符，故A错误；
B. 它们的密度不同，与分析不符，故B错误；
C. 它们的材料不同，与分析不符，故C错误；
D. 它们受到的空气阻力不同，与分析相符，故D正确。
2．B
【解析】
【详解】
设释放时A球离地高度为h，则，求得，。
A. 1.25 m与上述计算结果不相符，故A错误；
B. 1.80 m与上述计算结果相符，故B正确；
C. 3.60 m与上述计算结果不相符，故C错误；
D. 6.25m与上述计算结果不相符，故D错误。
3．C
【解析】
【详解】
根据自由落体运动公式：
可得：
即
A. 与分析不符，A错误
B. 与分析不符，B错误
C. 与分析相符，C正确
D. 与分析不符，D错误
4．D
【解析】
【详解】
A.不计空气阻力，自由落体运动的加速度与质量无关,故A错误。
B.落地速度等于, ,高度之比等于1:2 ,落地时速度之比等于, 故B错误。
C.下落高度与时间的关系是，显然时间之比也等于, 故C错误。
D.甲球先落地，速度大小为v ,此时乙球速度也为v,乙球下落了h,设再过一段时间,二者在空中相遇，则有
其中，解得：，而甲球下落h的时间为故第一次相遇的时刻为, 故D正确。
5．C
【解析】
【详解】
设石块落地时的时间为t，则有：
H=gt2
当石块运动时间为落地时间的一半时下落得高度为：
石块距地面的高度为：
.
A. ，与结论不相符，选项A错误；
B. ，与结论不相符，选项A错误；
C. ，与结论相符，选项C正确；
D. ，与结论不相符，选项D错误.
6．D
【解析】
【详解】
A.自由落体运动的加速度g是由重力产生的，由牛顿第二定律可知a=g，重力加速度与物体的质量无关；故A错误.
B.在地球上的物体所受的万有引力有两个效果，即分解成两个分力(重力和自转向心力)，而不同地点的自转不同，自转向心力大小不同，另一分力重力也不同，从而有不同的重力加速度，纬度越高，重力加速度越大；故B错误.
C.地面的物体的重力加速度受纬度和海拔的影响；纬度越高重力加速度越大，赤道处小于南北两极处的重力加速度；故C错误.
D.同一地点物体的万有引力表达式：，因为R是定值，所以同一地点轻重物体的g值一样大；D正确.
7．B
【解析】
【详解】
两物体均做自由落体运动，由
可知，，得；
由自由落体的速度公式
可得：；故A项、C项、D项错误，B项正确.
8．C
【解析】
【详解】
AB．根据速度与时间关系可知同一时刻甲的速度大，故A错误，B项错误。
C．根据：
可知两物体从起点各自下落相同距离时，两物体的速度相同，故C正确。
D．根据：
可得：
因此落地之前甲和乙的高度之差随时间增加而增大，故D项错误。
9．A
【解析】
【详解】
由于跳水者在向下运动的过程中要受到空气的阻力，?所以他向下的运动的加速度要小于重力加速度?g，所以根据计算的结果比实际的高度偏大，可知实际的高度要小于?44.1m.?
A．43.0<44.1与分析相符，所以A正确
B．45.0>44.1与分析不符，所以B错误
C．47.0>44.1与分析不符，所以C错误
D．49.0>44.1与分析不符，所以D错误
10．AB
【解析】
【详解】
A.甲、乙两物体做自由落体运动，加速度都为重力加速度，相同，故A项符合题意.
B.根据v2＝2gh，末速度为v，故甲乙两物体的着地速度之比为1：，故B项符合题意.
C.根据hgt2,得t，故甲乙两物体的下落时间之比为1：，故C项不合题意.
D.都做自由落体运动，则平均速度都是末速度的一半，甲乙两物体的着地速度之比为1：，所以两物体从下落到着地的过程中的平均速度之比也是1：，故D项不合题意.
11．(1)8s (2)75m
【解析】
【详解】
（1）根据：
得：
s
（2）因为从开始落下起前7s内的位移为：
m
所以最后1s内的位移为:
m
12．7 s ，66 m/s
【解析】
【详解】
规定向下为正方向，则x=217m，v0=-4m/s，a=g=10m/s2．根据
x=v0t+at2
代入数据解得：
217＝?4t+×10t2
解得
t=7s．
根据v=v0+at得
v=-4+10×7m/s=66m/s．