上海市民立中学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 达标练习（含解析）

2.3自由落体运动的规律课时作业
1．关于自由落体运动，下列说法正确的是
A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动
B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
C．在自由落体运动过程中，质量不同的物体运动规律相同
D．自由落体运动中“自由”一词只是说初速度为0
2．物体从某一高度自由下落，第1s内就通过了全程的一半，物体还要下落多少时间才会落地（ ）
A．1s
B．1.5s
C．
D．
3．下列各图象中，能够描述自由落体运动的是（ ）
A． B．
C． D．
4．一物体做自由落体运动，在它下落的第ns内所通过的位移，比它在第内所通过的位移的数值要大（ ）
A．g B． C． D．
5．一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过一个较低的点a的时间间隔是Ta，两次经过一个较高点b的时间间隔是Tb，则a、b之间的距离为
A． B．
C． D．
6．如图，两位同学利用直尺测量反应时间。其中一位同学用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到另一同学放开直尺开始，到他捏住直尺为止，测出直尺在这段时间内下落的高度为h．已知两位同学测出尺子下落的高度比为3：4，则她们的反应时间之比为
A．3：4 B．4：3 C．：2 D．2：
7．一个物体作自由落体运动，下落速度v跟时间t的关系可以用下列哪一个图表示（ ）
A．B．.
C．D．
8．某同学从高楼楼顶将一小球由静止释放，已知小球在空中运动的平均速度为10m/s，取g=10m/s2，则此座高楼的楼高约为
A．5m B．10m C．20m D．40m
9．下列关于重力加速度的说法正确的是(　　)
A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向
B．在地球上不同地方，g的大小是不同的，但差别不大
C．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的
D．纬度越低的地方，重力加速度g值越小
10．已知月球表面附近的重力加速度是地球表面的重力加速度的1/6，先后分别在月球和地球表面上高h处释放一个小球，空气阻力不计时，下列说法正确的是（ ）
A．在月球和地球上小球的下落快慢是一样
B．在月球和地球上小球的速度比为1：6
C．小球在月球和地球上的落地时的速度之比为1：
D．小球在月球和地球上的落地时间之比为：1
11．在用打点计时器探究自由落体运动的规律时，以下说法中正确的是（ ）
A．实验中应选用密度大的金属重物，以减小空气阻力的影响
B．要先释放纸带再接通打点计时器的电源
C．为了使物体能平稳下落，在释放纸带时，再缓慢地把手松开
D．我们可以从纸带上了解物体的运动情况
12．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25 m
D．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s
13．下列关于重力加速度的说法中，正确的是(　　)
A．在比萨斜塔同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速度相同
B．同一物体在某处向上抛出后重力加速度较小，向下抛出后所受重力加速度较大
C．地球表面重力加速度的大小随纬度的升高而增大
D．黑龙江和广州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相同
14．小明发现从核桃树上同一高度一颗核桃和一片树叶同时从静止落下，下列说法正确的是( )
A．核桃和树叶的运动都是自由落体运动
B．核桃先落地是由于核桃受到的重力较大
C．核桃的运动可近似看成自由落体运动，而树叶的运动则不能看成自由落体运动
D．假如地球上没有空气，核桃和树叶会同时落地
15．“自由落体”演示实验装置如图所示，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内质量不同的铁皮和羽毛从顶部下落到底端的过程中，下列说法中正确的是
A．铁皮与羽毛的加速度相同
B．铁皮与羽毛下落的时间相等
C．羽毛落到底端的速度比铁皮要小
D．羽毛的运动不能看成自由落体运动
16．为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过2.0s后听到石块击水的声音。（g取10m/s2）
（1）请你估算水面到井口的距离；
（2）考虑到声音在空气中传播需要一定的时间，估算值偏大还是偏小？请说明理由。
17．热气球为了便于调节运动状态，需要携带压舱物，某热气球科学考察结束后正以大小为的速度匀速下降，热气球的总质量为M，当热气球离地某一高度时，释放质量为M的压舱物，结果热气球到达地面时的速度恰好为零，整个过程中空气对热气球作用力不变，忽略空气对压舱物的阻力，重力加速度为g，求:
（1）释放压舱物时气球离地的高度h;
（2）热气球与压舱物到达地面的时间差.
18．将一重物从离地面175 m的高处以10 m/s的速度竖直向上抛出，则重物需要经过多长时间才能落到地面？重物到达地面时的速度是多大？（g取10 m/s2，不计空气阻力）
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
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，故A错误；
B.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，故B错误；
C.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，加速度与质量无关，故在自由落体运动过程中，不同质量的物体速度变化的规律相同，故C正确；
D.自由落体运动中“自由”一词只是说初速度为0，且只受重力，故D错误，故D错误。
2．D
【解析】
根据
联立解得
所以物体还需要下落的时间为
故D正确．
3．C
【解析】
解：A、A图表示匀速直线运动，而自由落体运动，故A错误；
B、B图表示物体静止，而非匀速运动，故B错误；
C、C图表示初速度为零的匀加速直线运动，故C正确；
D、D图匀速运动，故D错误；
故选C
【点评】本题考查了自由落体运动的特点以及v﹣t图象和x﹣t图象的特点，难度不大，属于基础题．
4．A
【解析】
【详解】
根据自由落体运动位移与时间的关系得：
第n?秒内通过的位移为
第秒内通过的位移为
A．g，与结论相符，选项A正确；
B．，与结论不相符，选项B错误；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选A。
5．A
【解析】
【详解】
根据时间的对称性，物体从a点到最高点的时间为，从b点到最高点的时间为，所以a点到最高点的距离
b点到最高点的距离
故a、b之间的距离为
故A正确，BCD错误；
故选A。
6．C
【解析】
【详解】
由，有：
故C项正确，ABD三项错误。
7．D
【解析】
【分析】
【详解】
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，所以D正确．
8．C
【解析】
【详解】
根据平均速度可得：
解得末速度：
根据知高度：
A．与分析不符，故A错误；
B．与分析不符，故B错误；
C．与分析相符，故C正确；
D．与分析不符，故D错误。
9．BCD
【解析】
【分析】
【详解】
AC.重力加速度是矢量，方向总是竖直向下．地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度是相同的，故A错误，C正确；
BD.地球上不同地方g的大小是不同的，但差别不大，纬度越低的地方，g值越小．故BD正确．
10．CD
【解析】
在月球和地球上小球都做初速度为零的匀加速运动，根据得，落地时速度之比为1：；根据得，，小球在月球和地球上的落地时间之比为：1．A、B错误，C、D正确．
故选CD．
11．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A．重物最好选用密度较大的材料，如重锤，以减小空气阻力的影响，故A正确；
B．在测量物体速度时，先接通电源，后释放纸带，故B错误；
C．打纸带过程中，手不能握住纸带上端，否则就不是自由落体运动了．故C错误；
D．重物的运动情况与纸带的运动情况，根据纸带分析可知物体的运动情况，故D正确。
故选AD。
12．ABC
【解析】
试题分析：根据自由落体位移公式h＝gt2，有t＝=3s，A正确；根据速度与位移的关系公式v2=2gh，得v＝＝30m/s，B正确；最后1s下落的位移为前3s的位移减去前2s的位移，前2s的位移为：h2＝gt22＝20m．所以最后1s的位移为△h=h-h2=45-20=25m，C正确；根据平均速度的公式v＝＝15m/s，D错误．
考点：自由落体运动
【名师点睛】
13．AC
【解析】
【详解】
A．比萨斜塔中两小球下落高度相同，二者同时落地，所用时间相同，根据运动学特征则可以说明二者运动的加速度是相同的，故A正确；
B．在地球上的同一地点，重力加速度相同，故B错误；
C．地球表面的重力加速度随纬度的升高而增加，随海拔高度的升高而降低，故C正确；
D．重力加速度均为竖直向下，即和当地的水平面相互垂直，但在黑龙江和广州两地的水平面不一样，所以这两个地方的重力加速度的方向并不相同，故D错误。
故选AC。
14．CD
【解析】
【详解】
AC．核桃和树叶都受重力和空气阻力，但空气阻力相对核桃的重力来说很小，可以忽略不计，故核桃的运动可以看作自由落体运动，而树叶的运动不能看作自由落体运动，故A错误，C正确；
B．核桃先落地是由于核桃的加速度大，核桃加速度是由于核桃的阻力可以忽略不计造成的，故B错误；
D．假如地球上没有空气，核桃和树叶都只受重力，都做自由落体运动，同时落地，故D正确。
15．AB
【解析】
【详解】
ABD．真空中轻重不同的铁皮与羽毛均不受空气阻力，则铁皮与羽毛均做自由落体运动，加速度相同均为g，高度相同，根据
知，运动时间相等，即两个物体同时落地，故AB正确，D错误。
C．由自由落体的速度公式：
可知铁皮与羽毛落到底端的速度相同，故C错误；
故选AB。
16．(1)20m；(2)估算高度偏高
【解析】
【分析】
(1)由于题目要求只是估算，所以可不考虑声音在空气中传播的时间，直接运动自由落体运动基本公式求解
(2)题目要求考虑声音传播的时间，实际做自由落体的时间小于听到击水的时间
【详解】
(1)估算时可以不考虑声音传播所需要的时间，小石块做自由落体运动，运动时间为2.0s，根据自由落体运动的位移公式可知：
(2)声音在空中传播需要时间，故实际做自由落体运动的时间小于听到击水声音的时间，根据自由落体的位移时间公式可知，实际值小于估算值，故估算值偏大。
17．（1） （2）
【解析】
【详解】
(1)由题意知F浮=Mg
释放压舱物后：
即热气球向下做匀减运动的加速度大小为：
由于热气球到地面时的速度刚好为零，则
(2)设压舱物落地所用时间为t1，根据运动学公式有：
解得：
设热气球匀减速到地面所用时间为t2 ，则
解得：
因此两者到达地面所用时间差为：
18．7 s；60 m/s，方向竖直向下
【解析】
【详解】
取全过程为一整体进行研究，从重物抛出开始计时，经时间t落地，规定初速度方向为正方向，画出运动草图，如图所示：
重物在时间t内的位移，初速度，根据位移与时间的关系
解得
（舍去）
所以重物落地速度为
其中负号表示方向竖直向下，与初速度方向相反。