上海市甘泉高中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 学业测评（含解析）

2.3自由落体运动的规律课时作业
1．两位同学分别在塔的不同高度，用两个轻重不同的球做自由落体运动实验，已知甲球重力是乙球重力的两倍，释放甲球处的高度是释放乙球处高度的两倍，不计空气阻力，则（　　）
A．甲、乙两球下落的加速度相等 B．甲球下落的加速度是乙球的2倍
C．甲、乙两球落地时的速度相等 D．甲、乙两球各下落1s时的速度相等
2．某高层住宅的阳台边缘掉落一花盆，将楼下停放的汽车砸中。在调查时发现，园区内一个监控摄像头记录了花盆落地前的一段过程。若已知每层楼的高度H、每层窗户的高度h，当地的重力加速度为g，依据下列条件可以估算出花盆跌落楼层的是（　　）
A．花盆通过3楼窗户的时间 B．花盆落地前1s内的位移
C．视频中花盆运动的总时间 D．视频中花盆下落的高度
3．质量为m的物体从高为h处自由下落，开始的用时为t，则（　　）
A．物体落地所用的时间为t B．物体落地所用的时间为3t
C．物体落地时的速度为gt D．物体落地时的速度为3gt
4．屋檐隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m 的窗子的上、下沿，如图所示，g=10m/s?，则此屋檐离地面的距离为
A．2.2m B．3.0m C．2.5 m D．3.2m
5．学生课桌的高度大约为0.8m，若一块橡皮自桌边自由下落，其下落到地面的时间约为（　　）
A．0.2s B．0.4s C．0.6s D．0.8s
6．科学研究发现，在月球表面：①没有空气 ②重力加速度约为地球表面的1/6 ③没有磁场．若宇航员登上月球后，在空中同一高处同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的有（ ）
A．氢气球体积大，所以氢气球不能看成质点
B．铅球会对月球有吸引力，而氢气球对月球没有吸引力
C．氢气球和铅球都将做自由落体运动，且同时落到月球表面
D．氢气球上升，铅球落到月球表面
7．物体自楼顶处自由落下(不计空气阻力)，落到地面的速度为v，则物体从楼顶落到地面所经历的时间为（　　）
A． B． C． D．
8．小明从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示，由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹．已知每层砖的平均厚度为6.0cm，照相机本次拍照曝光时间为，由此估算出位置A距石子下落起始位置的距离为（ ）
A．1.6m B．2.5m C．3.2m D．4.5m
9．关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是（　　）
A．竖直向下的运动一定是自由落体运动
B．熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动
C．同一地点，轻重物体的g值可能不一样大
D．g值在两极处小于在赤道处
10．从塔顶同一位置由静止先后释放两个小球A、B，不计空气阻力。从释放B球开始计时，在A球落地前，两球之间的距离随时间t变化的图像为（　　）
A． B．
C． D．
11．甲、乙两同学通过如下实验测量反应时间：甲用两个手指轻轻捏住木尺上端，并让尺子自然下垂，乙在下方刻度L1处（手未碰到尺）准备用手指夹住下落的尺。甲突然松手，尺子下落，乙则快速用手指夹住尺子，记下夹住尺子的位置刻度L2。已知。重力加速度为g，则该实验测得（　　）
A．甲的反应时间为 B．甲的反应时间为
C．乙的反应时间为 D．乙的反应时间为
12．2019年1月3日“嫦娥四号”成功实现月球背面软着陆。她调整姿态缓慢下降到着陆点上方4m处，最终以自由落体方式完美着陆在月球表面。在自由下落阶段某物理量随时间的变化关系如图所示，由图可知，纵轴表示的这个物理量可能是（　　）
A．位移
B．速度
C．加速度
D．路程
13．如图甲，现代城市里面高楼林立。如图乙，是某地两高楼示意图，左边的楼高98m，右边的楼高200m，水平间距为136m。左边楼顶一人拿着1kg的尽球，右边楼顶另一人拿着4kg的F球；若右边楼顶的人静止释放F球的同时大喊一声，左边楼顶的人一旦听到声音后即刻静止释放E球，不计空气阻力，人和球均看成质点，声音在空气中传播的速度为340m/s，则下列说法正确的是（本题取，本题仅供理论讨论，严禁高空抛物）（　　）
A．F球先落地
B．在两球均释放后且落地前的过程中，在相等的时间内E球的速度变化量小于F球的
C．两球落地的时间差为1.92s
D．在E球落地的一瞬间，F球离地面的高度小于左边楼的高度
14．有一个勇敢的跳水者走到跳台边缘时，先释放一个石子来测试一下跳台的高度，由于空气阻力的影响，现测出石子在空中下落的时间为1.0s，当地重力加速度g=9.8m/s2，则跳台实际离水面的高度可能为（　　）
A．4.7m B．4.9m C．5.0m D．9.8m
15．如图所示，真空玻璃管内的鸡毛、铜线由静止开始下落。能表示铜线在自由下落过程中加速度随时间变化的图象是（　　）
A． B．
C． D．
16．(1)斜抛运动的射高y=___________；
(2)斜抛运动的射程x=___________；
(3)自由落体运动h=___________；
(4)斜抛运动的飞行时间t=___________；
(5)平抛抛运动水平位移s=___________。
17．从深为45m的矿井口静止释放一个小球，不计空气阻力，取g=10m/s2，试求：
（1）小球经多长时间落到井底；
（2）小球落到井底时的速度大小；
（3）小球在最后1s内的位移大小。
18．如图所示，木块m1从光滑的斜面上的A点以a=2m/s2的加速度由静止开始下滑，与此同时小球m2在距C点的正上方h=20m处自由落下，木块m1以不变的速率途经斜面底端B点后继续在粗糙的水平面上运动，在C点恰好与自由下落的小球m2相遇，若斜面AB段长L1=lm，水平BC段长L2=1.2m，不计空气阻力，试求：（g=10m/s2）
（1）m2下落到地面的时间；
（2）m1运动到B点时速度的大小和在BC段加速度的大小；
（3）相遇时木块m1的速度大小．
参考答案
1．AD
【解析】
AB．甲乙两物体都做自由落体运动，加速度都为g，故A正确，B错误。
C．根据
v2=2gh
知两球的高度不同，则落地的速度不等，故C错误。
D．根据
v=gt
知经过1s时两球的速度相等，故D正确。
故选AD。
2．AB
【解析】
A．根据每层楼的高度和每层窗户的高度，可确定3楼窗户的上下檐距离下落点的高度，根据可求解花盆通过3楼窗户的时间，选项A正确；
B．根据楼层的总高度可确定花盆下落到地面的总时间t，根据
可求解花盆落地前1s内的位移，选项B正确；
CD．视频中播放的速度不同，花盆运动的总时间不同，则不能确定视频中花盆运动的总时间，从视频中也不能确定花盆下落的高度，选项CD错误；
故选AB。
3．A
【解析】
根据得，开始的用时为t，
物体落地所用的时间为
故落地速度为
故A正确BCD错误。
故选A。
4．D
【解析】
设滴水的时间间隔为T，知窗子的高度等于自由下落3T内的位移减去2T内的位移．有：
?g（3T）2-g（2T）2=1m
?故滴水的时间间隔
T=0.2s
水从屋檐下落到地面的时间t=4T.
h=g（4T）2=×10×0.64=3.2m?.
A. 2.2m，与结论不相符，选项A错误；
B. 3.0m，与结论不相符，选项B错误；
C. 2.5 m，与结论不相符，选项C错误；
D. 3.2m，与结论相符，选项D正确；
5．B
【解析】
物体做自由落体运动，根据：
h=gt2
得物体落地时间为：
故选B.
6．C
【解析】
A.当氢气球的形状、大小对所研究的问题没有影响时，就可以把氢气球看成质点，比如研究氢气球的运动轨迹时可以把氢气球看成质点，故A错误；
B.力的作用是相互的，所以铅球与月球之间有相互吸引力，氢气球与月球之间也有相互吸引力，故B错误；
CD.月球表面没有空气，氢气球与铅球在月球表面都只受重力作用，由静止释放，它们都竖直向下做自由落体运动．根据：
解得：
加速度g相同，位移h相同，所以它们的运动时间相同，它们同时落到月球表面，故C正确，D错误．
7．A
【解析】
由自由落体运公式可得，则物体从楼顶落到地面所经历的时间为
A. 与上述结论相符，故A正确；
B. 与上述结论不符，故B错误；
C. 与上述结论不符，故C错误；
D. 与上述结论不符，故D错误；
故选A。
8．C
【解析】
由图可以看出，在曝光的时间内，物体下降了大约有两层砖的厚度，即12cm(0.12m)，曝光时间为1.5×10?2s，设经过A点的速度为v，根据位移时间关系，有：
代入数据解得：
v=8.0m/s
由可得下降的高度大约为h，则：
A. 1.6m．故A项错误；
B. 2.5m．故B项错误；
C. 3.2m．故C项正确；
D. 4.5m．故D项错误．
9．B
【解析】
A．自由落体运动的初速度为零，仅受重力，做加速度为g的匀加速直线运动，竖直向下的运动不一定是自由落体运动，故A错误；
B．熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动，阻力较小可以忽略，故可被视为自由落体运动，故B正确；
C．同一地点上的重力加速度g是相同的，故C错误；
D．g值在赤道处最小，两极处最大，故D错误。
故选B。
10．D
【解析】
以B球的参考系，则A球相对B球做匀速直线运动，释放B球时两球间已有一定的距离，所以两球间的距离
故D正确，ABC错误。
故选D。
11．D
【解析】
该实验测量甲放手后，尺子下落，乙反应过来夹住尺子的反应时间，这段时间尺子落的高度

根据

则可得乙的以应时间

故D正确，ABC错误。
故选D。
12．B
【解析】
在自由下落阶段，“嫦娥四号”的加速度不变，做匀加速直线运动，速度随时间均匀增大，因此，纵轴表示的这个物理量速度，故ACD错误，B正确；
故选B。
13．D
【解析】
AC．根据
解得F球落地的时间为
E球从听到声音释放小球到小球落地所用时间为
即
则E球先落地，两球落地的时间差为
故AC错误；
B．根据
可知两球都只受重力作用，加速度等于重力加速度，在相等的时间内E球的速度变化量等于F球的，故B错误；
D．在E球落地的一瞬间，F球离地面的高度为
故D正确。
故选D。
14．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略小于重力加速度g，如果是自由落体运动，则
计算的结果比实际的高度偏大，可知实际的高度要小于4.9m，故A符合实际的情况。
故选A。
15．A
【解析】
铜线在自由下落过程中受到的空气阻力可以忽略不计，所以可以看成是自由落体运动，自由落体运动只受重力，加速度为重力加速度，大小方向均不变，故A正确，BCD错误；
故选A。
16．
【解析】
(1)[1]斜抛运动竖直方向做竖直上抛运动，因此其射高。
(2)[2]斜抛运动的水平方向做匀速直线运动，因此其射程。
(3)[3]自由落体运动。
(4)[4]斜抛运动的竖直方向做竖直上抛运动，因此其飞行时间。
(5)[5]平抛抛运动水平位移。
17．（1）3s；（2）30m/s；（3）25m
【解析】
（1）释放后小球做自由落体运动，根据
得
带入数据解得
（2）根据
带入数据解得
（3）最后一秒的位移等于前三秒的位移减去前两秒的位移，即
带入数据解得
18．(1) 2s (2)2m/s 1.6m/s2 (3) 0.4m/s
【解析】
(1)设m2运动至C点的时间为t，根据自由落体运动的位移与时间的公式，有：
解得：
t＝2s
(2)木块m1在斜面上运动到B点速度：
m1运动到B点的时间：
则m1在BC段运动的时间为：
t2＝t﹣t1＝2﹣1＝1s
由位移公式得：
解得：
a＝﹣1.6m/s2
加速度的大小为 1.6m/s2
(3)由，解得C点相遇时木块速度为：
vC＝0.4m/s