上海市大境中学2020—2021学年高中物理沪科版（2019）必修第一册：2.3自由落体运动的规律 课时练（含解析）

2.3自由落体运动的规律课时作业
1．甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下，不计空气阻力，以下描述中正确的是（　　）
A．甲、乙两物体在落地前1s内下落的高度相等
B．甲落地用的时间是乙的
C．下落1s时甲的速度与乙的速度相同
D．落地时甲的速度是乙的
2．一个小石块从空中点自由落下，先后经过点和点，不计空气阻力。已知它经过点时的速度为，经过点时的速度为。则段与段的位移之比为（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，真空玻璃管内的鸡毛、铜钱由静止开始自由下落。能表示铜钱在自由下落过程中速度随时间变化的图象是
A． B．
C． D．
4．下面哪个v—t图描述物体做自由落体运动的是（　　）
A． B．
C． D．
5．一个质量为50kg的蹦床运动员，从离水平网面1.8m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面2.45m高处。已知运动员和网接触的时间为1s，g取10m/s2。运动员从1.8m自由下落，接触蹦床瞬间，速度大小为（　　）
A．5m/s B．6m/s C．7m/s D．8m/s
6．跳水运动员训练时从10m跳台双脚朝下自由落下，某同学利用手机的连拍功能，连拍了多张照片。从其中两张连续的照片中可知，运动员双脚离水面的实际高度分别为5.0m和2.8m。由此估算手机连拍时间间隔最接近以下哪个数值（　　）
A．1×10-1s B．2×10-1s C．1×10-2s D．2×10-2s
7．科学研究发现：在月球表面没有空气，重力加速度约为地球表面处重力加速度的。若宇航员登上月球后，在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球，忽略地球和其他星球对它们的影响，下列说法中正确的是(　　)
A．羽毛将加速上升，铅球将加速下落
B．羽毛和铅球都将下落，且同时落到月球表面
C．羽毛和铅球都将下落，但铅球先落到月球表面
D．羽毛和铅球都将下落，但落到月球表面时的速度不同
8．在同一地点，质量不同的两个物体从同一高度同时开始做自由落体运动，则
A．质量大的物体下落的加速度大 B．两个物体同时落地
C．质量小的物体先落地 D．质量大的物体先落地
9．一石块由高出地上方H处自由下落，当它的速度大小等于着地时速度一半时，它距地面的高度为（　　）
A． B． C． D．
10．把一条铁链自由下垂地悬挂在天花板上，放开后让铁链做自由落体运动，已知铁链通过悬点下方3.2m处的一点历时0.5s，g取10m/s2，则铁链的长度为（　　）
A．1.75m B．2.75m C．3.75m D．4.75m
11．课堂中，老师在“用直尺测同学的反应时间”实验时，若测出某同学捏住直尺时，直尺下落的高度为20cm，那么这位同学的反应时间是（g取10m/s2）（　　）
A．0.05s B．0.1s C．0.2s D．0.5s
12．下列有关自由落体运动说法正确的是（ ）
A．物体竖直向下落的运动就一定是自由落体运动
B．物体只要从静止开始下落就一定是自由落体运动
C．物体只要加速度为g向下落就一定是自由落体运动
D．物体只在重力的作用下，由静止开始下落就叫自由落体运动
13．关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）
A．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动
B．重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取9.8m/s2
C．物体开始下落时速度为零，加速度也为零
D．物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
14．长为0.95m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为1.25m，若这个隧道长为5m，让这根杆自由下落，则它通过隧道的时间为（g=10m/s2）（　　）
A．0.5s B．0.7s C．0.9s D．1.2s
15．距水平地面高为2h处由静止释放一物体，物体做自由落体运动，距离地面高为h时的速度大小为、经历的时间为t，下列说法正确的是（　　）
A．物体落地的速度大小为
B．物体落地的速度大小为
C．物体从刚释放到刚落地的时间为
D．物体从刚释放到刚落地的时间为
16．有一种“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被拍摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为了估测该照相机的曝光时间，某课外活动小组的同学从一砖墙前距地面2.5m处让一小石子由静止开始下落，拍摄石子在空中的照片如图所示。已知每块砖的平均厚度为6cm，则
（1）相机快门刚开启时石子距下落点的高度约为__________m；
（2）快门开启的过程中石子的位移大小约为__________m；
（3）相机的曝光时间约为__________s。（保留一位有效数字）
17．从离地面高为H=125m的高空自由下落一个小球，（取g=10m/s2）求：
(1)小球经过多长时间落到地面；
(2)小球落地的速度大小。
18．一个质量m=2kg的物体从H高处自由落下，经过5s落到地面，取g=10m/s2，空气阻力不计。求：
(1)物体下落高度H。
(2)物体落地前最后1s内重力做功。
(3)物体落地前瞬间重力的功率P。
参考答案
1．C
【解析】
A．甲乙两物体下落的时间不同且甲在最后1s内的平均速度小于乙在最后1s内的平均速度，故最后1s内甲下落的高度小于乙下落的高度，故A错误；
B．根据得
则落地的时间乙是甲的倍，故B错误；
C．由v=gt得下落1s时的瞬时速度相同，故C正确；
D．根据得
则落地时乙的速度是甲速度的倍，故D错误。
故选C。
2．A
【解析】
物体做自由落体运动，则有
联立解得
故选A。
3．A
【解析】
根据v=gt可知，自由落体运动中下落的速度和时间成正比，故图象为过原点的倾斜的直线。
A. 图像与分析相符，故A正确。
B. 图像与分析不符，故B错误。
C. 图像与分析不符，故C错误。
D. 图像与分析不符，故D错误。
4．B
【解析】
自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动，加速度为g且不变，在v-t图像中为一过原点的倾斜直线，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．B
【解析】
运动员自由下落，即做自由落体运动，故接触蹦床时，有
解得
B正确ACD错误。
故选B。
6．B
【解析】
跳水运动员做自由落体运动，设手机连拍时间间隔为，则有
联立解得
故A、C、D错误，B正确；
故选B。
7．B
【解析】
因在月球上没有空气，则没有空气阻力，故只受月球的重力，根据牛顿第二定律，加速度
故下落加速度与质量无关；故两个物体的运动规律相同，都做初速度为零的匀加速直线运动，且加速度相同，故同时落地，落地速度也相同，故B正确，ACD错误。
故选B。
8．B
【解析】
根据自由落体运动的公式，
知，落地时间与质量无关，所以两个物体同时落地
故选B。
9．B
【解析】
设落地速度为 ，则由题可知
当速度为 时，下落的高度为 则
可得
此时距地面的高度为
B正确，ACD错误。
故选B。
10．B
【解析】
若铁链刚好长为3.2m，则整条铁链通过悬点下方3.2m处，有
解得
t0=0.8s
而题设整条铁链通过该点只用了0.5s，说明铁链长度小于3.2m，则铁链下端到达悬点下方3.2m处用的时间为
Δt=t0－t=0.3s
因
解得
l=2.75m
故选B。
11．C
【解析】
ABCD．由题意，在反应时间内，直尺下落的高度
由自由落体运动的规律知
解得
ABD错误C正确。
故选C。
12．D
【解析】
AB．物体的运动能否看作自由落体应注意两点：一是由静止开始下落；二是物体只受重力；故AB错误；
CD．所有的物体在做自由落体运动的情况下，都做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，但只有加速度为g不一定是自由落体运动；故C错误，D正确；
故选D。
13．A
【解析】
A. 自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动，选项A正确；
B. 重力加速度g是矢量，即有大小又有方向，通常计算中g取9.8m/s2，选项B错误；
C. 物体开始下落时速度为零，加速度为g，不为零，选项C错误；
D. 自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀变速运动，物体竖直向下的运动不一定是自由落体运动，选项D错误.
14．B
【解析】
竖直杆下端到达隧道口时，根据自由落体运动规律有
即
解得
竖直杆上端出隧道口时，有
解得
所以竖直杆通过隧道的时间为
B正确，ACD错误。
故选B。
15．AC
【解析】
物体做自由落体运动，满足
，
则落地时，运动距离为，则
故AC正确，BD错误。
故选AC。
16．2.0 0.12 0.02
【解析】
【分析】
【详解】
（1）（2）（3）石子做自由落体运动，它留下径迹AB的对应运动时间即为照相机的曝光时间．设开始下落点为O．由照片可以看出，AB长对应两块砖的厚度，即AB的实际长度为
|AB|=2×6cm=12cm=0.12m
即快门开启的过程中石子的位移大小约为12cm；
由图可知，A点到地面的高度
h1=8.5×6cm=51cm=0.51m
B点到地面的高度
h2=6.5×6cm=39cm=0.39m
则
|OA|=H-h1=2.5-0.51=1.99m
即相机快门刚开启时石子距下落点的高度约为2.0m；
|OB|=H-h2=2.5-0.39=2.11m．
由|OA|=gt2知，从O到A的时间

从O到B的时间
所以曝光时间
△t=tB-tA=0.02s．
17．(1)5s；(2) 50m/s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据自由落体运动的位移公式，可得
(2)小球到达地面的速度大小是
v=gt=50m/s
18．(1)125m；(2)900J；(3)1000W
【解析】
【分析】
【详解】
（1）物体做自由落体运动，由位移公式可得
（2）物体最后1s内下降的高度
则重力做功
（3）物体落地前速度大小为
物体落地前瞬间重力的功率