2020-2021学年人教版(2019版)必修1 同步测试 2.4 自由落体运动

2020-2021学年人教版(2019版)必修1
同步测试
2.4
自由落体运动
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、下列说法中正确的是(
)
A．在真空条件下,将铁片与羽毛同时从同一高度释放,铁片比羽毛先落地
B．物体加速度的方向一定与速度方向相同
C．研究乒乓球的旋转运动时,不可以把乒乓球看作质点
D．做匀变速直线运动的物体,速度变化量越大,加速度越大
3、甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法正确的是(
)
A．两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大
B．下落1s末，它们的速度相同
C．各自下落1m时，乙的速度大
D．下落过程中甲的加速度比乙的加速度大
4．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(
)
B．
C．
D．
5．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
6、高空坠物已经成为城市中仅次于交通肇事的伤人行为。某市曾出现一把明晃晃的菜刀从高空坠落，“砰”的一声砸中了停在路边的一辆摩托车的前轮挡泥板。假设该菜刀可以看作质点，且从18层楼的窗口无初速度坠落，则从菜刀坠落到砸中摩托车挡泥板的时间最接近（　　）
A．2s
B．4s
C．6s
D．8s
7.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
8、一物体做自由落体运动，取g=10m/s2．该物体（　　）
A．在前2s内下落的距离为20?m
B．在前2s内下落的距离为40
m
C．第2s末的速度为20
m/s
D．第2s末的速度为40
m/s
9、物体从离地面45
m高处做自由落体运动(g取10
m/s2)，则下列选项中正确的是(
)
A．物体运动3
s后落地
B．物体落地时的速度大小为30
m/s
C．物体在落地前最后1
s内的位移为15
m
D．物体在整个下落过程中的平均速度为20
m/s
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、跳伞运动员做低空跳伞表演，从距离地面404m高处的飞机上开始跳下，先做自由落体运动，当自由下落180m时打开降落伞，降落伞打开后运动员做匀减速直线运动，跳伞运动员到达地面时的速度大小为
4m/s。(g=10m/s2)
.求：
(1)运动员打开降落伞时的速度大小是多少？
(2)降落伞打开后，运动员的加速度大小是多少？
(3)离开飞机后，经过多少时间才能到达地面？
参考答案：
【答案】D【解析】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.【答案】C【解析】A、真空环境中不考虑空气阻力，则铁片与羽毛都只受重力而静止释放而做自由落体运动，其加速度与质量无关都为g，故同时下落同时落地；故A错误.B、物体的加速度方向可以与速度方向相同、相反、或不共线；故B错误.C、研究乒乓球的旋转时，各部分运动不同，不可以将乒乓球看作质点；故C正确.D、加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化量越大，加速度不一定大，还要看时间；故D错误.故选C.
3.【答案】B【解析】自由落体运动的加速度相同；由v=gt可知，下落相同的时间，甲乙的速度相同，故AD两项错误，B项正确．C：由可知，甲乙下落相同的高度时，速度相同，故C项错误．
4.【答案】C【解析】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
5．【答案D【解析】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。
6.【答案】B【解析】解设楼层高为3m，则菜刀下落的高度h=（18-1）×3=51m，视为自由落体运动，根据
，解得，实际有空气阻力，时间最接近4s，故B正确。
7.【答案】A【解析】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
8.【答案】AC【解析】AB、前2s内下落的距离为：，故A正确，B错误；CD、第2s末的速度为：，故C正确，D错误；故选AC；
9.【答案】AB【解析】A．根据位移公式h=gt2，有：，故A正确；B．根据速度与位移的关系公式v2=2gh，得：v==30m/s，故B正确；C．物体在落地前最后1
s内的位移为，选项C错误；D．由平均速度定义可得，物体在整个下落过程中的平均速度：，故D错误；故选AB。
10．AB【解析】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．【答案】(1)8s
(2)75m
【解析】（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.【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】(1)运动员打开降落伞前做自由落体运动，竖直位移为
根据，可知打开降落伞时的速度为
(2)打开降落伞后做匀减速直线运动，已知，位移
由速度—位移关系解得：
(3)打开降落伞前的自由落体时间为
匀减速直线运动的时间
故运动员运动的总时间为