山东省怀仁县巨子高中2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：2.5自由落体运动 达标作业（含解析）

2.5自由落体运动 达标作业（含解析）
1．下列各图象中，能够描述自由落体运动的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如图 苹果自由下落时频闪照片的效果图，第一次闪光时苹果位于 O 点，第二、第三、第四次闪光时苹果分别位于 A、B、C 三点。已知A B x2，OA x1，BC x3，频闪仪的闪光周期为 T。由图可知 x1x2x3，则苹果自由下落的速度 （　　）
A．越来越大 B．保持不变 C．越来越小 D．先变小后变大
3．如图所示，甲同学用手拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备．某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm；重复以上实验，乙同学第二次用手抓住直尺位置的刻度值为10cm.直尺下落过程中始终保持竖直状态．若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度g＝10m/s2。则下列说法中不正确的是（　　）
A．若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用上述方法直接测出“反应时间”
B．若某同学的“反应时间”大于0.4s，则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”
C．乙同学第一次抓住直尺的瞬间，直尺的速度约为4m/s
D．乙同学第一次的“反应时间”比第二次长
4．做竖直上抛运动的物体（　　）
A．在上升过程中，速度越来越小，加速度也越来越小
B．在整个运动过程中，加速度大小不变方向改变
C．上升和下降经过同一位置速度相同
D．上升和下降经过同一段高度的过程中，上升时间等于下降时间
5．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
6．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（　　）
A．匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动
B．匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动
C．做匀减速直线运动的物体，加速度是减小的
D．做自由落体运动的物体，下落高度与时间成正比
7．一小球从某高度处自由下落，已知下落时间为1s，与水平地面碰撞后竖直反弹的速度大小为碰撞前速度大小的，重力加速度，不计空气阻力，则反弹后能上升的最大高度为（　　）
A．3.2m B．1.8m C．1.25m D．0.8m
8．一个质量为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
9．某人在高层楼房的阳台上以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处时，所经历的时间可以是（不计空气阻力，g取10m/s2）（　　）
A．1s B．2s C．3s D．（2＋）s
10．A物体自高为H的塔顶自由下落的同时，B物体自塔底以初速度大小v0竖直上抛，B物体上升至最高点时，A物体正好落地，则下列说法中正确的是（ ）
A．A物体落地时速度大小大于v0
B．B物体上升的最大高度大于H
C．两物体相遇时离地面的高度为
D．两物体相遇时，A、B两物体的速度大小均为
11．如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5……所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断错误的是（　　）
A．位置“1”是小球释放的初始位置 B．小球做匀加速直线运动
C．小球下落的加速度为 D．小球在位置“3”的速度为
12．A物体自高为H的塔顶自由下落的同时，B物体自塔底以初速度大小v0竖直上抛，B物体上升至最高点时，A物体正好落地，则下列说法中正确的是（　　）
A．A物体落地时速度大小小于v0
B．B物体上升的最大高度高于H
C．两物体相遇时离地面的高度为
D．两物体相遇时，A、B两物体的速度大小均为
13．小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度一时间图象如图所示，则由图可知（g=10m/s2）（　　）
A．小球下落的最大速度为5m/s
B．小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
C．小球能弹起的最大高度0.45m
D．小球能弹起的最大高度1.25m
14．“味觉池塘春草梦，阶前梧叶已秋声”若一片梧桐叶从5m高的枝头由静止落至地面，所用的时间不可能为（　　）
A．3s B．4s C．1s D．0.2s
15．在2018年雅加达亚运会上，中国选手王宇以2.30m的成绩获得跳高冠军。已知王宇身高为1.90m，忽略空气阻力，则王宇本次跳高过程（　　）
A．在空中向上运动的时间大约为0.5s
B．在空中向上运动的时间大约为0.7s
C．离开地面时的初速度大约为5m/s
D．离开地面时的初速度大约为7m/s
16．如图所示，有一根长m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，窗口高为m。某时刻木棍脱落，不计空气阻力，。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)从木棍下端到达窗口到木棍完全通过窗口所用时间。
17．以10m/s的初速度从地面竖直上抛一石子，该石子两次经过小树顶端的时间间隔为1.2s，取重力加速度g＝10m/s2，则小树高度为多少？
参考答案
1．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．
2．A
【解析】
【分析】
【详解】
相同时间内，苹果的位移越来越大，可知苹果下落的速度越来越大，故选A。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时，可用上述方法直接测出“反应时间”，故A正确；
B．若某同学的反应时间为0.4s，则下落的高度
大于该直尺的长度，所以将无法测量该同学的反应时间，故B正确；
C．由可知，乙第一次抓住直尺的速度
故C错误；
D．直尺下降的高度h，根据得
所以下落的高度大的用的时间长，所以第一次测量的反应时间比第二次长，故D正确。
故选C。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．在上升过程中，速度越来越小，加速度不变，总等于重力加速度g，选项A错误；
B．在整个运动过程中，由于受合外力总等于重力，则加速度大小方向都不改变，选项B错误；
C．上升和下降经过同一位置速度大小相同，但是方向相反，选项C错误；
D．上升和下降过程是对称的，则上升和下降经过同一段高度的过程中，上升时间等于下降时间，选项D正确。
故选D。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
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。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．匀变速直线运动是加速度不变的直线运动，选项A错误；
B．匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动，选项B正确；
C．做匀减速直线运动的物体，加速度是不变的，选项C错误；
D．做自由落体运动的物体，下落高度，与时间平方成正比，选项D错误。
故选B。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
小球从某高度自由下落，后落地速度为
反弹后速度为
反弹后能够上升的最大高度
故选B。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
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。
9．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
取竖直向上为正方向，竖直上抛运动可以看成加速度为－g的匀变速直线运动．当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x=15m，由x＝vt－gt2，解得
t1=1s，t2=3s
其中t1=1s对应着石块上升过程中离抛出点15m处时所用的时间，而t2=3s对应着从最高点下落时第二次经过离抛出点15m处时所用的时间
当石块运动到抛出点下方离抛出点15m处时，位移为x=－15m，由x=vt－gt2，解得
t3=(2＋)s，t4=(2－)s（舍去）
故选ACD。
10．CD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．因为A、B两物体运动的加速度相同，时间相同，速度变化量相等，则A物体落地时速度与B物体上抛时初速度大小相等，都等于v0，B物体上升的最大高度与A物体的下落高度相等，都等于H，选项AB错误；
CD．设两物体相遇时所用的时间为t，则有
H＝hA＋hB＝gt2＋v0t－gt2
可得
设相遇时两球速度大小分别为vA、vB，则有
vA＝gt
vB＝v0－gt
＝2gH
可得
vA＝vB＝
hA＝gt2＝
hB＝
即两物体相遇时离地面的高度为，选项CD正确。
故选CD。
11．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．若小球做初速度为零的匀变速直线运动，在连续相等时间内，位移之比为：1：3：5……，而题中，1、2、3、4、5……间的位移之比为2：3：4……所以位置“1”不是小球释放的初始位置，故A错误。符合题意；
B．由于相邻两点间位移之差等于d，符合匀变速直线运动的特点：△x=aT2，所以小球做匀加速直线运动，故B正确不符合题意；
C．由△x=aT2，得加速度
故C正确不符合题意；
D．小球在位置“3”的速度等于2、4间的平均速度，则有
故D正确不符合题意。
故选A。
12．CD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．因为A、B两物体运动的加速度相同，时间相同，速度变化量相等，则A物体落地时速度与B物体上抛时初速度大小相等，都等于v0，B物体上升的最大高度与A物体的下落高度相等，都等于H，选项AB错误；
CD．设两物体相遇时所用的时间为t，则有
H＝hA＋hB＝gt2＋v0t－gt2
可得
设相遇时两球速度大小分别为vA、vB，则有
vA＝gt
vB＝v0－gt
＝2gH
可得
vA＝vB＝
hA＝gt2＝
hB＝
即两物体相遇时离地面的高度为，选项CD正确。
故选CD。
13．ABC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由速度图像可知：小球下落的最大速度为5m/s；小球第一次反弹初速度的大小为3m/s，故AB正确；
CD．图像包围的面积代表了小球的位移，则小球能弹起的最大高度
故C正确，D错误。
故选ABC。
14．CD
【解析】
【分析】
【详解】
若树叶做自由落体运动，根据
则
t＝＝1s
实际上树叶受到较大的阻力，不是自由落体运动，落地时间一定大于1s。
故选CD。
15．AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．王宇的成绩h1=2.30m，王宇重心高
弹跳高度
由公式可知，在空中向上运动的时间大约为
故A正确，B错误；
CD．由公式可得，离开地面时的初速度大约为
故C正确，D错误。
故选AC。
16．(1)0.9s；(2)0.2s
【解析】
【分析】
【详解】
(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
17．
【解析】
【分析】
【详解】
根据竖直上抛的对称性可知，石子从最高点运动到小树顶端所用的时间为，则石子在小树顶端时的速度为
石子从地面到小树顶端，根据位移—速度关系有
代入数据解得