高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习：2.4自由落体运动（word版 含解析）
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习：2.4自由落体运动（word版 含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 521.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-09-21 08:59:28 | ||
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文档简介
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高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习
2.4自由落体运动
一、单选题
1.在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m处所经历的时间一定不是(空气阻力不计，g取10m/s2)（ ）
A. 1s B. C. 3s D. ( )s
2.石块A自塔顶自由落下s1时，石块B自离塔顶s2处自由落下，两石块同时落地．则塔高为（ ）
A. B. C. D.
3.一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1秒内的位移是它落地前最后一秒内位移的一半，g取10m/s2 ， 则它开始下落时距地面的高度为（ ）
A. 5m B. 20m C. 31.25m D. 11.25m
4.物体从h高处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度为v，那么当物体下落时间为 时，物体的速度和距离地面的高度分别是( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
5.一质点从高h处由静止释放，已知该质点着地前最后2s内的位移为40m，不计空气阻力，g＝10 m/s2 ， 则h的大小为（ ）
A. 45 m B. 50m C. 60m D. 80 m/s
6.做自由落体运动的甲、乙两物体质量之比为1:3，下落高度之比1:2，甲乙同时下落，g取10m/s2 ， 则（ ）
A. 下落加速度之比1:3
B. 下落过程中甲乙速度大小始终相等
C. 下落时间之比为1:2
D. 甲落地前，甲乙间距离逐渐增大
7.从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙，若两球被释放的时间间隔为1s，在不计空气阻力的情况下，它们在空中的运动过程中（ ）
A. 甲、乙两球的距离越来越大，甲、乙两球的速度之差越来越大
B. 甲、乙两球的距离始终保持不变，甲、乙两球的速度之差保持不变
C. 甲、乙两球的距离越来越大，甲、乙两球的速度之差保持不变
D. 甲、乙两球的距离越来越小，甲、乙两球的速度之差越来越小
8.让一小石块从井口自由落下，经过2s后听到石块落水的声音，则井口到水面的距离最接近（ ）
A. 10m B. 20m C. 30m D. 40m
二、多选题
9.甲球的质量是乙球质量的5倍，两球从同一高度同时自由落下，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙都做自由落体运动，所以都不受任何外力作用
B. 甲、乙从同一高度自由落下，所以两球同时落地
C. 甲球质量大，所以甲的加速度比乙的加速度大
D. 虽然甲球质量大，但是甲、乙落到地面的速度一样大
10.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落，则在下落过程中( )
A. 未落地前，在同一时刻甲、乙的速度相同
B. 两球速度差始终不变
C. 未落地前，甲加速度大于乙加速度
D. 两球距离越来越大
11.在高11.25 m的屋檐上，每隔一定的时间有一滴水落下，已知第一滴水落到地面时，第四滴水刚好离开屋檐．设水滴的运动是自由落体运动，g取10 m/s2 ， 则（ ）
A. 水滴下落过程中第一滴水与第二滴水间的距离保持不变
B. 水滴下落过程中第一滴水相对于第二滴水的速度变大
C. 水滴落地的时间间隔为0.5 s
D. 第一滴水滴落地时，第二滴水滴和第三滴水滴间的距离为3.75 m
12.关于自由落体运动，下列说法中正确的是（ ）.
A. 物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B. 自由落体运动是一种匀变速直线运动
C. 在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同
D. 物体做自由落体运动的位移与时间成反比
三、填空题
13.某物体从离地面22m高处自由下落，在离地面2m高时的速度是________m/s，运动时间是 ________s．
14.要测定个人的反应时间，按图所示，请你的同学用手指拿着一把长30 cm的直尺，他的手抓在28cm处，你的手候在2cm处，当他松开直尺，你见到直尺向下落下，立即用手抓住直尺，记录抓住处的数据，重复以上步骤多次。现有A、B、C三位同学相互测定反应时间得到的数据（单位：cm，g=10m/s2）
这三位同学中反应速度最快的是________同学，他的最快反应时间为________s。（g=10m/s2）．
四、解答题
15.如图所示，有一根长L1＝0．5m的木棍，悬挂在某房顶上，木棍的上端与窗台上沿的竖直距离h=4．55m，窗口高为L2＝1．5m．某时刻木棍脱落，不计空气阻力， g取10m/s2 ． 求：
（1）从脱落开始计时，木棍下端到达窗口上沿所用的时间；
（2）木棍完全通过窗口所用时间．
16.一小球从一高为125m的塔顶处做自由落体运动，g取10m/s2,求:
（1）小球落地时的速度多大?
（2）小球在第3秒内通过的位移是多大?
（3）小球落地前最后2s内的平均速度?
答案及解析
1. D
解：取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为
其中
代入数据可得
当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为
其中
代入数据可得
（舍去）
故答案为：D。
【分析】小球做竖直上抛运动，明确小球的运动过程，先减速再反向加速，结合竖直上抛的初速度，利用匀变速直线运动公式，根据题目条件列方程求解即可。
2. B
解：设塔高为h，石块A自塔顶自由落下s1的时间为：
此时A石块的速度为：
石块B自离塔顶s2处自由落下的时间为：
石块A继续下落的时间等于t2 ，
则：h-s1=v1t2+ gt22
带入数据解得： ，
故答案为：B．
【分析】利用自由落体的高度结合位移公式可以求出塔高的大小。
3. D
解：由 可得：第1秒内的位移 ，则最后一秒内的位移 ，则设下落总时间为t，最后1s内的位移： ，解得： 则物体下落的总高度 。
故答案为：D
【分析】物体做自由落体运动，结合初末状态的速度求解运动的时间，利用运动学公式求解下落的位移。
4. D
解：根据v=gt，可知在 和t末的速度比为1：3，所以 末的速度为 ；根据公式h= gt2 ， 可知在 和t内的位移比为1：9，所以 内的位移为 ，此时距离地面的高度为 ．D符合题意，ABC不符合题意．
故答案为：D．
【分析】利用速度公式可以求出速度的大小；利用位移公式可以求出高度的大小。
5. A
解：根据自由落体运动规律有：
联立解得：h=45m，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A．
【分析】利用自由落体的位移公式可以求出运动的时间及下落的高度。
6. B
解：由自由落体运动的规律知，自由落体运动快慢与物体的质量无关，故加速度相同，根据高度h= gt2关系即可求出时间之比1： ，AC不符合题意；根据速度v=gt可知下落过程中甲乙速度大小始终相等，B符合题意；甲落地前，甲乙始终在同一高度，间距不变，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】自由落体运动的加速度均相同与质量无关，根据h= gt2判断时间关系；根据v=gt判断速度关系；
7. C
解：甲乙两球均做自由落体运动，由位移公式列出它们的距离与时间关系的表达式，再求出速度之差与时间的关系．解答：解：设乙运动的时间为t，则甲运动时间为t+1，
则两球的距离 ，可见，两球间的距离随时间推移，越来越大．两球速度之差为 ，所以甲乙两球速度之差保持不变．
所以C选项正确．
故答案为：C．
【分析】物体做自由落体运动，结合初末状态的速度求解运动的时间，利用运动学公式求解下落的位移。
8. B
解：根据 解得：
故答案为：B。
【分析】根据 求出井口到水面的距离。
9. BD
解：A．甲乙都做自由落体运动，都只受重力作用，A不符合题意；
B．因为甲乙物体同时做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为g，根据 和 知，两物体具有相同的速度和位移，故两个物体的运动情况完全相同，同时落地，落地速度也相同；BD符合题意，C不符合题意。
故答案为：BD。
【分析】甲乙都做自由落体所以都受到重力的作用，所以加速度相同，同一高度下落所以同时落地，落地速度相同。
10. BD
解：设乙运动的时间为t，则甲运动时间为t+1，甲乙两球均做加速度为g的自由落体运动，
A.根据：
落地前在同一时刻，甲的速度为：
乙的速度为：
即甲的速度大于乙的速度，A不符合题意；
B.甲、乙的速度差为：
故两球速度差始终不变，B符合题意；
C.两小球都做自由落体运动，所以加速度都为重力加速度，C不符合题意；
D.根据：
可得甲球的位移为：
乙球的位移为：
所以两球的距离为：
可见两球间的距离随时间推移，越来越大，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】利用速度公式可以判别速度之差保持不变；利用只受重力可以判别加速度大小相等；利用位移公式可以判别距离越来越大。
11. CD
解：A．设水滴下落的时间间隔为T，根据自由落体与运动位移速度公式得距离差 ，距离随时间t不断增大，A不符合题意；
B．根据速度时间关系知速度之差 ，为定值，B不符合题意；
C．由自由落体运动位移公式 可知，第一滴水运动的时间 ，所以水滴落下的时间间隔： ，C符合题意；
D．第1滴水滴落地时，第2滴水滴的下落位移为： ，
第三滴水下落的高度 ，
所以第二滴水滴和第三滴水滴间的距离为 ，
D符合题意。
故答案为：CD
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力，且初速度为零的运动，故自由落体运动为匀变速直线运动，结合匀变速直线运动公式求解即可。
12. BC
解：A．物体只在重力的作用下，初速度为零的运动，叫做自由落体运动。A不符合题意。
B．自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。B符合题意。
C．自由落体运动的位移为 ，速度为v=gt，质量不同的物体运动规律相同。C符合题意。
D．做自由落体运动的位移 ，可知自由落体运动的位移与时间的平方成正比。D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】自由落体是初速度为0只受重力的匀变速直线运动；位移和时间的两次方成正比。
13. 20；2
解：根据v2=2gh可知在离地面2m高时的速度是 根据 可知运动时间
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力，且初速度为零的运动，故自由落体运动为匀变速直线运动，结合匀变速直线运动公式求解即可。
14. C；0.2
解：从表格可以看出，同学C抓住尺子的距离最短，故反应速度最快；最短距离为20cm，故他的最快反应时间为：
【分析】利用下落高度可以判别可以运动的反应的快慢；利用下落高度结合自由落体的位移公式可以求出下落的时间。
15.
解：
（1）根据 得木棍下端到达窗口上沿所用的时间为
（2）根据 得木棍上端离开窗口下沿的时间为 ，
木棍完全通过窗口所用时间为：
【分析】解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解，知道木棍完全通过窗口所用时间为木棍上端离开窗口下沿的时间减去木棍下端到达窗口上沿所用的时间．
16.
解：
（1）根据 ，解得：
根据v=gt，解得：v=50m/s
（2）小球第3s内的位移等于前3秒内的位移减去前2秒内的位移
则有：
（3）小球在落地前2s内的位移等于总位移减去前（t-2）s内的位移，
则有：
则小球落地前最后2s内的平均速度
【分析】（1）根据 即可求得时间，再根据v=gt即可求得落地速度；（2）小球第3s内的位移等于前3秒的位移减去第2秒的位移；（3）小球在落地前2s内的位移等于总位移减去（t-2）s内的位移，根据 求出小球落地前最后2s内的平均速度。
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高中物理人教版（2019）必修第一册同步练习
2.4自由落体运动
一、单选题
1.在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m处所经历的时间一定不是(空气阻力不计，g取10m/s2)（ ）
A. 1s B. C. 3s D. ( )s
2.石块A自塔顶自由落下s1时，石块B自离塔顶s2处自由落下，两石块同时落地．则塔高为（ ）
A. B. C. D.
3.一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1秒内的位移是它落地前最后一秒内位移的一半，g取10m/s2 ， 则它开始下落时距地面的高度为（ ）
A. 5m B. 20m C. 31.25m D. 11.25m
4.物体从h高处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度为v，那么当物体下落时间为 时，物体的速度和距离地面的高度分别是( )
A. ， B. ， C. ， D. ，
5.一质点从高h处由静止释放，已知该质点着地前最后2s内的位移为40m，不计空气阻力，g＝10 m/s2 ， 则h的大小为（ ）
A. 45 m B. 50m C. 60m D. 80 m/s
6.做自由落体运动的甲、乙两物体质量之比为1:3，下落高度之比1:2，甲乙同时下落，g取10m/s2 ， 则（ ）
A. 下落加速度之比1:3
B. 下落过程中甲乙速度大小始终相等
C. 下落时间之比为1:2
D. 甲落地前，甲乙间距离逐渐增大
7.从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙，若两球被释放的时间间隔为1s，在不计空气阻力的情况下，它们在空中的运动过程中（ ）
A. 甲、乙两球的距离越来越大，甲、乙两球的速度之差越来越大
B. 甲、乙两球的距离始终保持不变，甲、乙两球的速度之差保持不变
C. 甲、乙两球的距离越来越大，甲、乙两球的速度之差保持不变
D. 甲、乙两球的距离越来越小，甲、乙两球的速度之差越来越小
8.让一小石块从井口自由落下，经过2s后听到石块落水的声音，则井口到水面的距离最接近（ ）
A. 10m B. 20m C. 30m D. 40m
二、多选题
9.甲球的质量是乙球质量的5倍，两球从同一高度同时自由落下，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙都做自由落体运动，所以都不受任何外力作用
B. 甲、乙从同一高度自由落下，所以两球同时落地
C. 甲球质量大，所以甲的加速度比乙的加速度大
D. 虽然甲球质量大，但是甲、乙落到地面的速度一样大
10.甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落，则在下落过程中( )
A. 未落地前，在同一时刻甲、乙的速度相同
B. 两球速度差始终不变
C. 未落地前，甲加速度大于乙加速度
D. 两球距离越来越大
11.在高11.25 m的屋檐上，每隔一定的时间有一滴水落下，已知第一滴水落到地面时，第四滴水刚好离开屋檐．设水滴的运动是自由落体运动，g取10 m/s2 ， 则（ ）
A. 水滴下落过程中第一滴水与第二滴水间的距离保持不变
B. 水滴下落过程中第一滴水相对于第二滴水的速度变大
C. 水滴落地的时间间隔为0.5 s
D. 第一滴水滴落地时，第二滴水滴和第三滴水滴间的距离为3.75 m
12.关于自由落体运动，下列说法中正确的是（ ）.
A. 物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B. 自由落体运动是一种匀变速直线运动
C. 在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同
D. 物体做自由落体运动的位移与时间成反比
三、填空题
13.某物体从离地面22m高处自由下落，在离地面2m高时的速度是________m/s，运动时间是 ________s．
14.要测定个人的反应时间，按图所示，请你的同学用手指拿着一把长30 cm的直尺，他的手抓在28cm处，你的手候在2cm处，当他松开直尺，你见到直尺向下落下，立即用手抓住直尺，记录抓住处的数据，重复以上步骤多次。现有A、B、C三位同学相互测定反应时间得到的数据（单位：cm，g=10m/s2）
这三位同学中反应速度最快的是________同学，他的最快反应时间为________s。（g=10m/s2）．
四、解答题
15.如图所示，有一根长L1＝0．5m的木棍，悬挂在某房顶上，木棍的上端与窗台上沿的竖直距离h=4．55m，窗口高为L2＝1．5m．某时刻木棍脱落，不计空气阻力， g取10m/s2 ． 求：
（1）从脱落开始计时，木棍下端到达窗口上沿所用的时间；
（2）木棍完全通过窗口所用时间．
16.一小球从一高为125m的塔顶处做自由落体运动，g取10m/s2,求:
（1）小球落地时的速度多大?
（2）小球在第3秒内通过的位移是多大?
（3）小球落地前最后2s内的平均速度?
答案及解析
1. D
解：取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为
其中
代入数据可得
当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为
其中
代入数据可得
（舍去）
故答案为：D。
【分析】小球做竖直上抛运动，明确小球的运动过程，先减速再反向加速，结合竖直上抛的初速度，利用匀变速直线运动公式，根据题目条件列方程求解即可。
2. B
解：设塔高为h，石块A自塔顶自由落下s1的时间为：
此时A石块的速度为：
石块B自离塔顶s2处自由落下的时间为：
石块A继续下落的时间等于t2 ，
则：h-s1=v1t2+ gt22
带入数据解得： ，
故答案为：B．
【分析】利用自由落体的高度结合位移公式可以求出塔高的大小。
3. D
解：由 可得：第1秒内的位移 ，则最后一秒内的位移 ，则设下落总时间为t，最后1s内的位移： ，解得： 则物体下落的总高度 。
故答案为：D
【分析】物体做自由落体运动，结合初末状态的速度求解运动的时间，利用运动学公式求解下落的位移。
4. D
解：根据v=gt，可知在 和t末的速度比为1：3，所以 末的速度为 ；根据公式h= gt2 ， 可知在 和t内的位移比为1：9，所以 内的位移为 ，此时距离地面的高度为 ．D符合题意，ABC不符合题意．
故答案为：D．
【分析】利用速度公式可以求出速度的大小；利用位移公式可以求出高度的大小。
5. A
解：根据自由落体运动规律有：
联立解得：h=45m，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A．
【分析】利用自由落体的位移公式可以求出运动的时间及下落的高度。
6. B
解：由自由落体运动的规律知，自由落体运动快慢与物体的质量无关，故加速度相同，根据高度h= gt2关系即可求出时间之比1： ，AC不符合题意；根据速度v=gt可知下落过程中甲乙速度大小始终相等，B符合题意；甲落地前，甲乙始终在同一高度，间距不变，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】自由落体运动的加速度均相同与质量无关，根据h= gt2判断时间关系；根据v=gt判断速度关系；
7. C
解：甲乙两球均做自由落体运动，由位移公式列出它们的距离与时间关系的表达式，再求出速度之差与时间的关系．解答：解：设乙运动的时间为t，则甲运动时间为t+1，
则两球的距离 ，可见，两球间的距离随时间推移，越来越大．两球速度之差为 ，所以甲乙两球速度之差保持不变．
所以C选项正确．
故答案为：C．
【分析】物体做自由落体运动，结合初末状态的速度求解运动的时间，利用运动学公式求解下落的位移。
8. B
解：根据 解得：
故答案为：B。
【分析】根据 求出井口到水面的距离。
9. BD
解：A．甲乙都做自由落体运动，都只受重力作用，A不符合题意；
B．因为甲乙物体同时做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度为g，根据 和 知，两物体具有相同的速度和位移，故两个物体的运动情况完全相同，同时落地，落地速度也相同；BD符合题意，C不符合题意。
故答案为：BD。
【分析】甲乙都做自由落体所以都受到重力的作用，所以加速度相同，同一高度下落所以同时落地，落地速度相同。
10. BD
解：设乙运动的时间为t，则甲运动时间为t+1，甲乙两球均做加速度为g的自由落体运动，
A.根据：
落地前在同一时刻，甲的速度为：
乙的速度为：
即甲的速度大于乙的速度，A不符合题意；
B.甲、乙的速度差为：
故两球速度差始终不变，B符合题意；
C.两小球都做自由落体运动，所以加速度都为重力加速度，C不符合题意；
D.根据：
可得甲球的位移为：
乙球的位移为：
所以两球的距离为：
可见两球间的距离随时间推移，越来越大，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】利用速度公式可以判别速度之差保持不变；利用只受重力可以判别加速度大小相等；利用位移公式可以判别距离越来越大。
11. CD
解：A．设水滴下落的时间间隔为T，根据自由落体与运动位移速度公式得距离差 ，距离随时间t不断增大，A不符合题意；
B．根据速度时间关系知速度之差 ，为定值，B不符合题意；
C．由自由落体运动位移公式 可知，第一滴水运动的时间 ，所以水滴落下的时间间隔： ，C符合题意；
D．第1滴水滴落地时，第2滴水滴的下落位移为： ，
第三滴水下落的高度 ，
所以第二滴水滴和第三滴水滴间的距离为 ，
D符合题意。
故答案为：CD
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力，且初速度为零的运动，故自由落体运动为匀变速直线运动，结合匀变速直线运动公式求解即可。
12. BC
解：A．物体只在重力的作用下，初速度为零的运动，叫做自由落体运动。A不符合题意。
B．自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。B符合题意。
C．自由落体运动的位移为 ，速度为v=gt，质量不同的物体运动规律相同。C符合题意。
D．做自由落体运动的位移 ，可知自由落体运动的位移与时间的平方成正比。D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】自由落体是初速度为0只受重力的匀变速直线运动；位移和时间的两次方成正比。
13. 20；2
解：根据v2=2gh可知在离地面2m高时的速度是 根据 可知运动时间
【分析】自由落体的条件是物体只受到重力，且初速度为零的运动，故自由落体运动为匀变速直线运动，结合匀变速直线运动公式求解即可。
14. C；0.2
解：从表格可以看出，同学C抓住尺子的距离最短，故反应速度最快；最短距离为20cm，故他的最快反应时间为：
【分析】利用下落高度可以判别可以运动的反应的快慢；利用下落高度结合自由落体的位移公式可以求出下落的时间。
15.
解：
（1）根据 得木棍下端到达窗口上沿所用的时间为
（2）根据 得木棍上端离开窗口下沿的时间为 ，
木棍完全通过窗口所用时间为：
【分析】解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解，知道木棍完全通过窗口所用时间为木棍上端离开窗口下沿的时间减去木棍下端到达窗口上沿所用的时间．
16.
解：
（1）根据 ，解得：
根据v=gt，解得：v=50m/s
（2）小球第3s内的位移等于前3秒内的位移减去前2秒内的位移
则有：
（3）小球在落地前2s内的位移等于总位移减去前（t-2）s内的位移，
则有：
则小球落地前最后2s内的平均速度
【分析】（1）根据 即可求得时间，再根据v=gt即可求得落地速度；（2）小球第3s内的位移等于前3秒的位移减去第2秒的位移；（3）小球在落地前2s内的位移等于总位移减去（t-2）s内的位移，根据 求出小球落地前最后2s内的平均速度。
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