2020年高中物理必修1第二章课时自由落体运动同步练习(人教版)

课时 11 自由落体运动
(30 分钟 100 分)
基础 知道自由落体运动的基本概念 ,了解伽利略对自由落体运动的研究达标
素养 明白自由落体运动的本质 , 能应用匀变速直线运动的规律解决相关的问题 ,理解伽利突破 略对自由落体运动研究的科学方法
自由落体运动本质是初速度为零的匀加速直线运动 ,在解决自由落体的相关问题时要灵
活应用匀变速直线运动的规律和相关的公式 ,知道伽利略的科学研究方法 ,即问题 — 猜想— 数学推理 — 实验验证 —合理外推 —得出结论。
题组一 基本公式的理解
1.(10 分)钢球 A 由塔顶自由下落 2 m 时,钢球 B 由塔顶下方 6 m 处自由下落 ,两钢球同时到达地面 ,不计空气阻力 ,重力加速度为 10 m/s2,则塔高为 ( )
A .24 m B .16 m
C.12 m D .8 m
2.(10 分)1971 年 7 月 26 日发射的 “阿波罗 ” 15号飞船首次把一辆月球车送上月球 ,美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶了 28 公里 ,并做了一个落体实验 :在月球上的同一高度处同时释放羽 毛和铁锤 ,出现的现象是 (月球上是真空 ) ( )
A .羽毛先落地 ,铁锤后落地B.铁锤先落地 ,羽毛后落地
C.铁锤和羽毛都做自由落体运动 ,重力加速度为 9.8 m/s2 D.铁锤和羽毛都做自由落体运动 ,且同时落地
3.(10 分)甲球所受的重力是乙球的 5 倍,甲、乙分别从高 H 和 2H 处同时自由落下 (H 足够大 )。下列说法正确的是 ( )
A .同一时刻甲的速度比乙的速度大B.下落 1 m 时,甲、乙的速度相同
在下落过程中 ,甲的加速度大小是乙的 5 倍
在自由下落的全过程中 ,两球的平均速度大小相等
4.(10 分)( 多选)从空中某一点先后由静止释放甲、乙两个物体 ,不计空气阻力。讨论甲、乙两 物体在空中下落时的情况 ,下列说法中正确的是 ( )
A .甲、乙两物体的间距保持不变
B.甲、乙两物体的运动速度大小之差随时间成正比增大C.甲、乙两物体的运动速度大小之差恒定不变
D.以甲为参照物 ,乙做匀速直线运动
5.(10 分)两物体从不同高度自由下落 ,同时落地 ,第一个物体下落的时间为 t,第二个物体下落
??
2470000113008的时间为 2。当第二个物体开始下落时 ,两物体相距 ( )
2 3???2?
A .gt
B . 8
3???2? ???2?
C. 4 D . 4
题组二 公式的应用
6.(10 分)关于物体做自由落体运动 (g= 10 m/s2),下列说法中不正．确．．的是 ( ) A .自由落体运动是竖直向下的 v0=0、a=g 的匀加速直线运动
B.在开始连续的三个 1 s 内,物体通过的位移之比是 1∶ 3∶ 5 C.在开始连续的三个 1 s 末,物体的速度大小之比是 1∶ 2∶ 3
D.物体从开始运动到距下落点 5 m、 10 m、15 m 所经历的时间之比为 1∶ 2∶ 3
7.(10 分)房檐滴水 ,每隔相等的时间积成一滴水下落 ,当第一滴水下落到地面时 ,第五滴水刚好形成 ,观察到第四、五滴水之间的距离恰好为 1 m,则此房子的高度为 ( )
A .4 m B .5 m
C.6 m D .16 m
459799913483268.(10 分)( 多选 )科技馆中的一个展品如图所示 ,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头 ,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下 ,若间歇闪光的时间间隔正好与水滴从 A 下落到 B 的时间相同 , 可以看到一种奇特的现象 —— 水滴似乎不再下落 ,而是像固定在图中的 A、B、C、D 四个位置。对出现的这种现象 ,下列描述正确的是 (g= 10 m/s2)( )
A .水滴在下落的过程中通过相邻两点之间的时间满足 tAB√2
间歇发光的时间间隔是

10 s
相邻两点之间的距离满足 xAB∶ xBC∶xCD = 1∶3∶ 5 D.水滴在各点的速度之比满足 vB∶ vC∶vD= 1∶ 4∶ 9
9.(20 分)从某电视塔塔顶附近的平台处释放一个小球 ,不计空气阻力和风的作用 ,小球自由下落。若小球在落地前的最后 2 s 内通过的位移是 80 m, 则该平台到地面的高度是多少米 ?该小球落地时的瞬时速度大小是多大 ?(取 g= 10 m/s2)
答案解析课时 11
1 2
18366661151221.D 解析:设钢球 A 下落 h1= 2 m 的时间为 t1,塔高为 h,钢球 B 的运动时间为 t2,由 h1= 2g?1? ,
得 t1= √0 .4 s,由

1 2 又 1
2

1+t 2 )2,代入数据解得 h= 8 m,D 项正确。
h-6 m=
g?? ,
2
h= 2
g(t
2.D 解析:因为月球上没有空气 ,所以铁锤和羽毛均做自由落体运动 ,且同时落地 ;月球表面的重力加速度的大小与地球表面重力加速度的大小不同 ,D 项正确。
B 解析: 甲、乙两球同时做初速度为零、 加速度为 g 的匀加速直线运动 ,所以下落过程的任一时刻两者的加速度相同、速度相同 ,但整个过程中的平均速度等于末速度的一半 ,与下落高度有关 ,故 B 项正确。
1
CD 解析 :设甲下落时间为 t,乙比甲晚 Δt 时间下落 ,则有 Δh=h 甲-h 乙= 2gt

2 1 2
-2g(t- Δt )
=gt Δt-
1
2gΔt

2,即甲、 乙两物体间距随时间 t 增大; Δv=v 甲-v 乙=gt-g (t- Δt) =g Δt,即甲、 乙两物体的速度大
小之差恒定不变 ,所以以甲为参考系 ,乙做匀速直线运动 ,C、D 项正确。
??
5.D 解析 :当第二个物体开始下落时 ,第一个物体已下落
时间 ,此时第一个物体离地的高度
2
1 2 1 ??2

1 ??2
???2?
h1= 2 gt -2 g(2)

;第二个物体下落时离地的高度 h2=
g( )
2 2

,待求距离 Δh=h 1-h2=
4 ,D 项正确。
6.D 解析:自由落体运动是竖直向下的 v0= 0、a=g 的匀加速直线运动 ,A 项正确 ;根据匀变速直线运动规律 ,在开始连续的三个 1 s 内,物体通过的位移之比是 1∶ 3∶5,B 项正确 ;在开始连续的三个 1 s 末,物体的速度大小之比是 1∶ 2∶3,C 项正确 ;物体从开始运动到距下落点 5 m 、
10 m、15 m 所经历的时间之比为 1∶√2 ∶√3,D 项错误。
1
7.D 解析 :设相邻两滴水之间的时间间隔为 t,则第一滴水下落的时间为 4t,根据自由落体公
式 h= 1 gt2, 第四滴水下落的高度

4 2 房子的高度等于第一滴水下落的高度 , 即
2
1
H=h 1= g(4t)2
2
,由以上两式得
h = 2 gt = 1 m,
??
?4 = 16,H= 16h4= 16 m,D 项正确。
BC 解析 :由题目描述的物理情景可知 ,光源间歇发光 ,发光间隔可由
1
h= 2gt
2 求出 ,解得 t= √2
10
s,A 项错误、 B 项正确 ;由初速度为零的匀变速运动规律可判断 C 项正确、 D 项错误。
解: 设小球落地的时间为 t ,则由题意知
1 2 1 2
2gt -2g(t- 2 s) = 80 m
由上式解得 t= 5 s
gt
所以平台到地面的高度 H= 1
2
2= 125 m
小球落地时的速度大小 v=gt= 10×5 m/s= 50 m/s 。