2.4自由落体运动同步练习 （含答案及解析）
文档属性
| 名称 | 2.4自由落体运动同步练习 （含答案及解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-31 15:16:34 | ||
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文档简介
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2.4自由落体运动同步练习
一．选择题
1．某工人砌外墙时，不慎掉落一块_????¤?????·???????_头掉落的位置距地面的高度为45m，砖头下落的过程视为自由落体运动，下落的总时间为3t，则砖头在最后一个t时间内下落的高度为（ ）【出处：21教育名师】
A．15m B．20m C．25m D．30m
2．一个物体做自由落体运动，开_?§?2s?????????_落高度与最后2s内的下落高度之比为1：2，重力加速度g＝10m/s2，则物体下落的总高度为（ ）
A．35m B．40m C．45m D．50m
3．屋檐的同一位置先后滴落两雨滴，忽略空气阻力，则（ ）
A．质量大的雨滴下落加速度较大
B．质量小的雨滴下落时间较长
C．落地前两雨滴间的距离不断增大
D．质量大的雨滴着地速度较大
4．如图所示_?????·?????¨??????_着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；女生把手放在直尺零刻度线位置做抓尺的准备。某时刻男生松开直尺，女生看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm。若从女生看到男生松开直尺到她抓住直尺所用时间叫“反应时间”。已知直尺下落过程中始终保持竖直状态，重力加速度g取10m/s2，则本次实验中该女生的反应时间为（ ）
A．0.2s B．0.4s C．0.5s D．1s
5．两位同学利用直尺测量反应_???é??????????????_拿住竖直尺子的顶端，乙同学在尺子下端做捏尺准备。某时刻，甲同学突然将尺子由静止释放，乙同学看到立即握住尺子。已知尺子在此过程中下落的高度约为20cm，则乙同学此次抓握的反应时间最接近的是（ ）
A．0.02s B．0.1s C．0.2s D．0.14s
6．一个物体做自由落体运动，重力加速度为g，先后经过空中M，N两点时的速度分别为v1和v2，则下列说法不正确的是（ ）www.21-cn-jy.com
A．MN的间距为
B．经过MN所需时间为
C．经过MN的平均速度为
D．经过M点的加速度小于N点的加速度
7．伽利略对“自由_è?????è????¨??????_“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理和谐结合的重要科学研究方法。图a、图b分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下列相关说法正确的是（ ）
A．图a通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速直线运动
B．图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
C．图b中斜面倾角减小到零时，小球一定会一直运动下去
D．图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
8．伽利略对“自由落_???è????¨?????????_运动和力的关系”的研究中，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图中甲、乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下面说法中正确的是（ ）
A．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律
B．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出力是改变物体运动状态的原因
C．伽利略使用图乙斜面进行实验，得出自由落体运动的规律
D．伽利略使用图乙斜面进行实验，用实验事实直接得出物体运动不需要力来维持
9．下列说法正确的是（ ）
A．物体越重下落就越快
B．火车离站时，它的惯性越来越大
C．伽利略理想实验以可靠事实为基础，经过科学抽象，深刻揭示了自然规律
D．速度越大的物体其运动状态越难改变，速度越小的物体其运动状体越易改变
10．一个可视为质点的小石块从塔顶自由下落，它在最后一秒内的位移是30m（取g＝10m/s2）则（ ）
A．石块的末速度是30m/s
B．石块的末速度是35m/s
C．石块的下落时间是3s
D．石块下落过程中的平均速度为15m/s
二．填空题
11．一物体做自由落体运动，在落地的前一秒内下降35m．它是从 m高处自由落下的，下落时间为 s（g＝10m/s2）．
12．一物体_???è????±è?????è??_动，经过3秒物体落地，则它在最后1s内下落的高度是 m；物体在下落的第lm内、第2m内、第3m内的平均速度之比是 。（g取10m/s2）；
13．利用水滴下落可以测_???é????????é?????_g，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一水滴刚碰到盘子时，恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还有3个正在下落的水滴。测出水龙头到盘子间的距离为h。再用秒表测时间，从第一滴水滴离开水龙头开始计时，到第n滴水滴落到盘中，共用时间为t。
（1）当第一滴水滴落到盘中时，第二滴水滴离开水龙头的距离为 ；
（2）测得的重力加速度g为 。
三．实验题
14．有一种“傻瓜”照相机，其光_??????è???????????_）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：21*cnjy*com
（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）
15．某同学利用光电传感_??¨è??è???????????_重力加速度的实验，实验装置如图1所示，实验器材有铁架台、光电计时器、小钢球等。铁架台上端固定一个电磁铁，通电时，小钢球被吸在电磁铁上，断电时，小钢球自由下落。21教育网
（1）先将光电门固定在A处，_??????è???????¨è?°_录下小球经过光电门的时间△t0，量出小球释放点距A的距离为h0，测出小球的直径d（d远小于h0）。则小球运动到光电门处的瞬时速度v＝ ，当地的重力加速度为g＝ 。（用题中所给字母表示）
（2）若某次实验时光电计时器记_???????°?é????????_过光电门的时间为0.5△t0，请你判断此时光电门距A处的距离△h＝ 。（用（1）中所给字母表示）
（3）由于直_?°????é?????é?????_，该同学改测光电门位置与其正上方固定点P（图中未画出）之间的距离h，并记录小球通过光电门的时间△t．移动光电门在竖直杆上的位置，进行多次实验。利用实验数据绘制出如图2所示的图象，已知图象斜率为k，纵截距为b，根据图象可知重力加速度g＝ 。
16．某同学_è?·???????????????_中竖直向上抛出小球的频闪照片图，已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，t1时刻对应位置为小球抛出点。当地重力加速度大小取9.8m/s2，小球质量m＝1.0kg（本题所有结果均保留三位有效数字）。由频闪照片上的数据计算t3时刻小球的速度大小v3＝ m/s，小球上升的加速度大小约为 m/s2，根据实际运动情况小球被抛出时的初速度大小v0＝ m/s，小球能上升的最大高度为hmax＝ m。
2.4自由落体运动同步练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．某工人砌外墙时，不慎掉落一_???????¤?????·????_砖头掉落的位置距地面的高度为45m，砖头下落的过程视为自由落体运动，下落的总时间为3t，则砖头在最后一个t时间内下落的高度为（ ）2·1·c·n·j·y
A．15m B．20m C．25m D．30m
解：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据推论可知，第一个t时间内、第二个t时间内、第三个t时间内位移之比为1：3：5，而总位移为45m，则第三个t时间内位移为h＝m＝25m，故C正确，故ABD错误。
故选：C。
2．一个物体做自由_è?????è????¨??????_始2s内的下落高度与最后2s内的下落高度之比为1：2，重力加速度g＝10m/s2，则物体下落的总高度为（ ）
A．35m B．40m C．45m D．50m
解：物体开始2s内下落高度h1＝＝m＝20m，则由题意可知，最后2s内下落的高度h2＝40m，根据平均速度公式可知，最后2s中间时刻的速度，则物体自由下落的时间t＝s+1s＝3s，则物体下落的总高度，故C正确，ABD错误。
故选：C。
3．屋檐的同一位置先后滴落两雨滴，忽略空气阻力，则（ ）
A．质量大的雨滴下落加速度较大
B．质量小的雨滴下落时间较长
C．落地前两雨滴间的距离不断增大
D．质量大的雨滴着地速度较大
解：ABD、由于忽略空气阻力，故雨滴只受重力，均做自由落体运动，所以下落加速度、时间和落地速度等均与质量大小无关，故ABD错误；
C、雨滴均做自由落体运动，设后释放雨滴运动的时间为t，两雨滴先后释放的时间差为△t，则先释放雨滴运动时间为t+△t，则两雨滴的距离△x＝g（t+△t）2﹣gt2＝g?△t?t，故落地前两雨滴的距离越来越大，故C正确。
故选：C。
4．如图所示_?????·?????¨??????_着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；女生把手放在直尺零刻度线位置做抓尺的准备。某时刻男生松开直尺，女生看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm。若从女生看到男生松开直尺到她抓住直尺所用时间叫“反应时间”。已知直尺下落过程中始终保持竖直状态，重力加速度g取10m/s2，则本次实验中该女生的反应时间为（ ）21*cnjy*com
A．0.2s B．0.4s C．0.5s D．1s
解：由自由落体运动的公式：h＝，其中h＝20cm＝0.20m，代入公式解得t＝0.2s，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．两位同学利_??¨????°????é?????_应时间，甲同学拿住竖直尺子的顶端，乙同学在尺子下端做捏尺准备。某时刻，甲同学突然将尺子由静止释放，乙同学看到立即握住尺子。已知尺子在此过程中下落的高度约为20cm，则乙同学此次抓握的反应时间最接近的是（ ）
A．0.02s B．0.1s C．0.2s D．0.14s
解：由题意可知在反应时间内，尺子下落的高度为：H＝20cm＝0.2m
由自由落体运动的规律知：H＝gt2
解得乙同学此次抓握的反应时间为：t＝0.2s，故ABD错误，C正确。
故选：C。
6．一个物体做自由落体运动，重力加速度为g，先后经过空中M，N两点时的速度分别为v1和v2，则下列说法不正确的是（ ）
A．MN的间距为
B．经过MN所需时间为
C．经过MN的平均速度为
D．经过M点的加速度小于N点的加速度
解：A.根据位移﹣速度公式可知：，故A正确；
B、根据v＝v0+gt得：，故B正确；
C、匀变速直线运动平均速度，故C正确；
D、自由落体运动加速度处处相等，所以D错误；
故选：D。
7．伽利略对“自由_è?????è????¨??????_“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理和谐结合的重要科学研究方法。图a、图b分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下列相关说法正确的是（ ）
A．图a通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速直线运动
B．图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
C．图b中斜面倾角减小到零时，小球一定会一直运动下去
D．图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
解：AB、伽_??????è???????????_下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故A错误，B正确；
C、图b中斜面倾角减小到零时，由于摩擦力的存在，小球最终会停止运动，故C错误；
D、伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D错误。
故选：B。
8．伽利略对“自由落体运_??¨?????????è????¨_和力的关系”的研究中，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图中甲、乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下面说法中正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律
B．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出力是改变物体运动状态的原因
C．伽利略使用图乙斜面进行实验，得出自由落体运动的规律
D．伽利略使用图乙斜面进行实验，用实验事实直接得出物体运动不需要力来维持
解：AB_??????????????????_知，伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明：如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得到了自由落体运动的规律，故A正确，B错误；2-1-c-n-j-y
CD、分析图乙可知，伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故CD错误。
故选：A。
9．下列说法正确的是（ ）
A．物体越重下落就越快
B．火车离站时，它的惯性越来越大
C．伽利略理想实验以可靠事实为基础，经过科学抽象，深刻揭示了自然规律
D．速度越大的物体其运动状态越难改变，速度越小的物体其运动状体越易改变
解：A、不受空气阻力时，所有物体下落一样快；故A错误；
B、物体惯性与速度无关只与质量有关，故B错误；
C、斜面实验是先从现实实验为基础，再合理推导，进而提出运动不需要力，故C正确；
D、速度的改变不是看速度的大小而是看物体的惯性也就是质量的大小，故D错误。
故选：C。
10．一个可视为质点的小石块从塔顶自由下落，它在最后一秒内的位移是30m（取g＝10m/s2）则（ ）
A．石块的末速度是30m/s
B．石块的末速度是35m/s
C．石块的下落时间是3s
D．石块下落过程中的平均速度为15m/s
解：C、设塔顶距地面的高度为h，下落时间为t
根据位移公式，据
解得：t＝3.5s
h＝61.25m
故C错误；
AB、石块的末速度是v＝gt＝10×3.5m/s＝35m/s，故A错误，B正确；
D、石块下落过程中的平均速度为，故D错误；
故选：B。
二．填空题
11．一物体做自由落体运动，在落地的前一秒内下降35m．它是从 80 m高处自由落下的，下落时间为 4 s（g＝10m/s2）．
解：设下落时间为t，最后1s内的位移便是ts内的位移与（t﹣1）s内位移之差：△s＝
代入数据有：
＝35m
得t＝4s．
下落时的高度：h＝＝m＝80m
故答案为：80； 4
12．一物体作自由落体运动，经过3秒物体落地，则它在最后1s内下落的高度是 25 m；物体在下落的第lm内、第2m内、第3m内的平均速度之比是 。（g取10m/s2）；
解：根据h＝gt2，3s内的位移为：m
2s内的位移为：m＝20m
所以第3s内的位移为：x＝h3﹣h2＝45m﹣20m＝25m
根据匀变速直线运动的导出公式可知第lm内、第2m内、第3m内的时间之比为：t1：t2：t3＝1：：
根据平均速度公式可得：＝＝
故答案为：25，
13．利用水滴下落可以_??????é????????é??_度g，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一水滴刚碰到盘子时，恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还有3个正在下落的水滴。测出水龙头到盘子间的距离为h。再用秒表测时间，从第一滴水滴离开水龙头开始计时，到第n滴水滴落到盘中，共用时间为t。
（1）当第一滴水滴落到盘中时，第二滴水滴离开水龙头的距离为 ；
（2）测得的重力加速度g为 。
解：（1）由题意可知，水滴将h分成时间相等的4份，4份相等时间内位移比为1：3：5：7，
总高度为h，所以第二滴水滴离水龙头的高度为：，
故第二个水滴离开水龙头的距离为。
（2）从第一滴水离开水龙头开始，到第n滴水落至盘中（即n+4滴水离开水龙头），共用时间为t（s），
知道两滴水间的时间间隔为：，
根据得：
解得：g＝
故答案为：，。
三．实验题
14．有一种“傻瓜”照_??????????????????_（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：【版权所有：21教育】
（1）相机快门刚开启时石子距下落点的高度约为 2 m；
（2）快门开启的过程中石子的位移大小约为 0.12 m；
（3）相机的曝光时间约为 0.02 s．（保留一位有效数字）
解：（1）由图片可知相_??????é?¨?????????_时石子下落到A点，A距离地面的高度h′＝8.5×0.06m≈0.5m，故距离下落点的高度为hA＝2.5m﹣0.5m＝2m；
（2）由图可知快门开启的过程中石子下落了两个砖的位移，故它的位移为想x＝2×0.06m＝0.12m；
（3）设相机的曝光时间为△t，石子由静止下落到A点所用的时间为tA，下落到A点所用的时间tB，下则△t＝tB﹣tA，
由自由落体的位移时间关系得：tA＝，；其中hA＝2m，hB＝2.12m，代入解得△t≈0.02s。
故答案为：（1）2 （2）0.12 （3）0.02
15．某同学利用光电_????????¨è??è?????_测定重力加速度的实验，实验装置如图1所示，实验器材有铁架台、光电计时器、小钢球等。铁架台上端固定一个电磁铁，通电时，小钢球被吸在电磁铁上，断电时，小钢球自由下落。
（1）先将光电门固定在A处，光电计时器记录下小球经过光电门的时间△t0，量出小球释放点距A的距离为h0，测出小球的直径d（d远小于h0）。则小球运动到光电门处的瞬时速度v＝ ，当地的重力加速度为g＝ 。（用题中所给字母表示）
（2）若某次实验_?????????è???????¨_记录下小钢球经过光电门的时间为0.5△t0，请你判断此时光电门距A处的距离△h＝ 3h0 。（用（1）中所给字母表示）
（3）由于直尺的长度限制，该同学改测光电门位置与其正上方固定点P（图中未画出）之间的距离h，并记录小球通过光电门的时间△t．移动光电门在竖直杆上的位置，进行多次实验。利用实验数据绘制出如图2所示的图象，已知图象斜率为k，纵截距为b，根据图象可知重力加速度g＝ 。
解：（1）球通过光电门时的速度。
根据v2＝2gh，解得g＝。
（2）若某次实验_?????????é?¨è?????_器记录下小钢球经过光电门的时间为0.5t0，则通过光电门的速度变为原来的2倍，根据v2＝2gh得，知下落的高度变为原来的4倍，
因为第一次固定在A处，第二次求的是光电门与A的距离为△h＝3h0；
（3）根据速度位移公式可知，解得
解得g＝
故答案为：（1），
（2）3h0 （3）
16．某同学获得一张_??????????????????_上抛出小球的频闪照片图，已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，t1时刻对应位置为小球抛出点。当地重力加速度大小取9.8m/s2，小球质量m＝1.0kg（本题所有结果均保留三位有效数字）。由频闪照片上的数据计算t3时刻小球的速度大小v3＝ 4.48 m/s，小球上升的加速度大小约为 10.0 m/s2，根据实际运动情况小球被抛出时的初速度大小v0＝ 5.48 m/s，小球能上升的最大高度为hmax＝ 1.50 m。
解：（1）做匀变速直线运动的中间时刻t3的瞬时速度应为t2和t4之间的平均速度，即：v3＝m/s＝4.48m/s
（2）同理t4时刻小球的速度大小：v4＝m/s＝3.98m/s
根据匀变速直线运动的公式a＝可以求出加速度大小，即：a＝||＝m/s2＝10.0m/s2
（3）t1到t3过程：v3＝v1﹣a?2T
代入数据可得：v1＝5.48m/s
（4）根据速度位移关系式：
代入数据可得：hmax＝1.50m
故答案为：（1）4.48；（2）10.0； （3）5.48；（4）1.50
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2.4自由落体运动同步练习
一．选择题
1．某工人砌外墙时，不慎掉落一块_????¤?????·???????_头掉落的位置距地面的高度为45m，砖头下落的过程视为自由落体运动，下落的总时间为3t，则砖头在最后一个t时间内下落的高度为（ ）【出处：21教育名师】
A．15m B．20m C．25m D．30m
2．一个物体做自由落体运动，开_?§?2s?????????_落高度与最后2s内的下落高度之比为1：2，重力加速度g＝10m/s2，则物体下落的总高度为（ ）
A．35m B．40m C．45m D．50m
3．屋檐的同一位置先后滴落两雨滴，忽略空气阻力，则（ ）
A．质量大的雨滴下落加速度较大
B．质量小的雨滴下落时间较长
C．落地前两雨滴间的距离不断增大
D．质量大的雨滴着地速度较大
4．如图所示_?????·?????¨??????_着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；女生把手放在直尺零刻度线位置做抓尺的准备。某时刻男生松开直尺，女生看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm。若从女生看到男生松开直尺到她抓住直尺所用时间叫“反应时间”。已知直尺下落过程中始终保持竖直状态，重力加速度g取10m/s2，则本次实验中该女生的反应时间为（ ）
A．0.2s B．0.4s C．0.5s D．1s
5．两位同学利用直尺测量反应_???é??????????????_拿住竖直尺子的顶端，乙同学在尺子下端做捏尺准备。某时刻，甲同学突然将尺子由静止释放，乙同学看到立即握住尺子。已知尺子在此过程中下落的高度约为20cm，则乙同学此次抓握的反应时间最接近的是（ ）
A．0.02s B．0.1s C．0.2s D．0.14s
6．一个物体做自由落体运动，重力加速度为g，先后经过空中M，N两点时的速度分别为v1和v2，则下列说法不正确的是（ ）www.21-cn-jy.com
A．MN的间距为
B．经过MN所需时间为
C．经过MN的平均速度为
D．经过M点的加速度小于N点的加速度
7．伽利略对“自由_è?????è????¨??????_“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理和谐结合的重要科学研究方法。图a、图b分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下列相关说法正确的是（ ）
A．图a通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速直线运动
B．图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
C．图b中斜面倾角减小到零时，小球一定会一直运动下去
D．图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
8．伽利略对“自由落_???è????¨?????????_运动和力的关系”的研究中，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图中甲、乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下面说法中正确的是（ ）
A．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律
B．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出力是改变物体运动状态的原因
C．伽利略使用图乙斜面进行实验，得出自由落体运动的规律
D．伽利略使用图乙斜面进行实验，用实验事实直接得出物体运动不需要力来维持
9．下列说法正确的是（ ）
A．物体越重下落就越快
B．火车离站时，它的惯性越来越大
C．伽利略理想实验以可靠事实为基础，经过科学抽象，深刻揭示了自然规律
D．速度越大的物体其运动状态越难改变，速度越小的物体其运动状体越易改变
10．一个可视为质点的小石块从塔顶自由下落，它在最后一秒内的位移是30m（取g＝10m/s2）则（ ）
A．石块的末速度是30m/s
B．石块的末速度是35m/s
C．石块的下落时间是3s
D．石块下落过程中的平均速度为15m/s
二．填空题
11．一物体做自由落体运动，在落地的前一秒内下降35m．它是从 m高处自由落下的，下落时间为 s（g＝10m/s2）．
12．一物体_???è????±è?????è??_动，经过3秒物体落地，则它在最后1s内下落的高度是 m；物体在下落的第lm内、第2m内、第3m内的平均速度之比是 。（g取10m/s2）；
13．利用水滴下落可以测_???é????????é?????_g，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一水滴刚碰到盘子时，恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还有3个正在下落的水滴。测出水龙头到盘子间的距离为h。再用秒表测时间，从第一滴水滴离开水龙头开始计时，到第n滴水滴落到盘中，共用时间为t。
（1）当第一滴水滴落到盘中时，第二滴水滴离开水龙头的距离为 ；
（2）测得的重力加速度g为 。
三．实验题
14．有一种“傻瓜”照相机，其光_??????è???????????_）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：21*cnjy*com
（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）
15．某同学利用光电传感_??¨è??è???????????_重力加速度的实验，实验装置如图1所示，实验器材有铁架台、光电计时器、小钢球等。铁架台上端固定一个电磁铁，通电时，小钢球被吸在电磁铁上，断电时，小钢球自由下落。21教育网
（1）先将光电门固定在A处，_??????è???????¨è?°_录下小球经过光电门的时间△t0，量出小球释放点距A的距离为h0，测出小球的直径d（d远小于h0）。则小球运动到光电门处的瞬时速度v＝ ，当地的重力加速度为g＝ 。（用题中所给字母表示）
（2）若某次实验时光电计时器记_???????°?é????????_过光电门的时间为0.5△t0，请你判断此时光电门距A处的距离△h＝ 。（用（1）中所给字母表示）
（3）由于直_?°????é?????é?????_，该同学改测光电门位置与其正上方固定点P（图中未画出）之间的距离h，并记录小球通过光电门的时间△t．移动光电门在竖直杆上的位置，进行多次实验。利用实验数据绘制出如图2所示的图象，已知图象斜率为k，纵截距为b，根据图象可知重力加速度g＝ 。
16．某同学_è?·???????????????_中竖直向上抛出小球的频闪照片图，已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，t1时刻对应位置为小球抛出点。当地重力加速度大小取9.8m/s2，小球质量m＝1.0kg（本题所有结果均保留三位有效数字）。由频闪照片上的数据计算t3时刻小球的速度大小v3＝ m/s，小球上升的加速度大小约为 m/s2，根据实际运动情况小球被抛出时的初速度大小v0＝ m/s，小球能上升的最大高度为hmax＝ m。
2.4自由落体运动同步练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．某工人砌外墙时，不慎掉落一_???????¤?????·????_砖头掉落的位置距地面的高度为45m，砖头下落的过程视为自由落体运动，下落的总时间为3t，则砖头在最后一个t时间内下落的高度为（ ）2·1·c·n·j·y
A．15m B．20m C．25m D．30m
解：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据推论可知，第一个t时间内、第二个t时间内、第三个t时间内位移之比为1：3：5，而总位移为45m，则第三个t时间内位移为h＝m＝25m，故C正确，故ABD错误。
故选：C。
2．一个物体做自由_è?????è????¨??????_始2s内的下落高度与最后2s内的下落高度之比为1：2，重力加速度g＝10m/s2，则物体下落的总高度为（ ）
A．35m B．40m C．45m D．50m
解：物体开始2s内下落高度h1＝＝m＝20m，则由题意可知，最后2s内下落的高度h2＝40m，根据平均速度公式可知，最后2s中间时刻的速度，则物体自由下落的时间t＝s+1s＝3s，则物体下落的总高度，故C正确，ABD错误。
故选：C。
3．屋檐的同一位置先后滴落两雨滴，忽略空气阻力，则（ ）
A．质量大的雨滴下落加速度较大
B．质量小的雨滴下落时间较长
C．落地前两雨滴间的距离不断增大
D．质量大的雨滴着地速度较大
解：ABD、由于忽略空气阻力，故雨滴只受重力，均做自由落体运动，所以下落加速度、时间和落地速度等均与质量大小无关，故ABD错误；
C、雨滴均做自由落体运动，设后释放雨滴运动的时间为t，两雨滴先后释放的时间差为△t，则先释放雨滴运动时间为t+△t，则两雨滴的距离△x＝g（t+△t）2﹣gt2＝g?△t?t，故落地前两雨滴的距离越来越大，故C正确。
故选：C。
4．如图所示_?????·?????¨??????_着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；女生把手放在直尺零刻度线位置做抓尺的准备。某时刻男生松开直尺，女生看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm。若从女生看到男生松开直尺到她抓住直尺所用时间叫“反应时间”。已知直尺下落过程中始终保持竖直状态，重力加速度g取10m/s2，则本次实验中该女生的反应时间为（ ）21*cnjy*com
A．0.2s B．0.4s C．0.5s D．1s
解：由自由落体运动的公式：h＝，其中h＝20cm＝0.20m，代入公式解得t＝0.2s，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．两位同学利_??¨????°????é?????_应时间，甲同学拿住竖直尺子的顶端，乙同学在尺子下端做捏尺准备。某时刻，甲同学突然将尺子由静止释放，乙同学看到立即握住尺子。已知尺子在此过程中下落的高度约为20cm，则乙同学此次抓握的反应时间最接近的是（ ）
A．0.02s B．0.1s C．0.2s D．0.14s
解：由题意可知在反应时间内，尺子下落的高度为：H＝20cm＝0.2m
由自由落体运动的规律知：H＝gt2
解得乙同学此次抓握的反应时间为：t＝0.2s，故ABD错误，C正确。
故选：C。
6．一个物体做自由落体运动，重力加速度为g，先后经过空中M，N两点时的速度分别为v1和v2，则下列说法不正确的是（ ）
A．MN的间距为
B．经过MN所需时间为
C．经过MN的平均速度为
D．经过M点的加速度小于N点的加速度
解：A.根据位移﹣速度公式可知：，故A正确；
B、根据v＝v0+gt得：，故B正确；
C、匀变速直线运动平均速度，故C正确；
D、自由落体运动加速度处处相等，所以D错误；
故选：D。
7．伽利略对“自由_è?????è????¨??????_“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理和谐结合的重要科学研究方法。图a、图b分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下列相关说法正确的是（ ）
A．图a通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速直线运动
B．图a中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易
C．图b中斜面倾角减小到零时，小球一定会一直运动下去
D．图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
解：AB、伽_??????è???????????_下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，故A错误，B正确；
C、图b中斜面倾角减小到零时，由于摩擦力的存在，小球最终会停止运动，故C错误；
D、伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D错误。
故选：B。
8．伽利略对“自由落体运_??¨?????????è????¨_和力的关系”的研究中，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。图中甲、乙分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，下面说法中正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出自由落体运动的规律
B．伽利略使用图甲斜面进行实验，得出力是改变物体运动状态的原因
C．伽利略使用图乙斜面进行实验，得出自由落体运动的规律
D．伽利略使用图乙斜面进行实验，用实验事实直接得出物体运动不需要力来维持
解：AB_??????????????????_知，伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明：如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，得到了自由落体运动的规律，故A正确，B错误；2-1-c-n-j-y
CD、分析图乙可知，伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故CD错误。
故选：A。
9．下列说法正确的是（ ）
A．物体越重下落就越快
B．火车离站时，它的惯性越来越大
C．伽利略理想实验以可靠事实为基础，经过科学抽象，深刻揭示了自然规律
D．速度越大的物体其运动状态越难改变，速度越小的物体其运动状体越易改变
解：A、不受空气阻力时，所有物体下落一样快；故A错误；
B、物体惯性与速度无关只与质量有关，故B错误；
C、斜面实验是先从现实实验为基础，再合理推导，进而提出运动不需要力，故C正确；
D、速度的改变不是看速度的大小而是看物体的惯性也就是质量的大小，故D错误。
故选：C。
10．一个可视为质点的小石块从塔顶自由下落，它在最后一秒内的位移是30m（取g＝10m/s2）则（ ）
A．石块的末速度是30m/s
B．石块的末速度是35m/s
C．石块的下落时间是3s
D．石块下落过程中的平均速度为15m/s
解：C、设塔顶距地面的高度为h，下落时间为t
根据位移公式，据
解得：t＝3.5s
h＝61.25m
故C错误；
AB、石块的末速度是v＝gt＝10×3.5m/s＝35m/s，故A错误，B正确；
D、石块下落过程中的平均速度为，故D错误；
故选：B。
二．填空题
11．一物体做自由落体运动，在落地的前一秒内下降35m．它是从 80 m高处自由落下的，下落时间为 4 s（g＝10m/s2）．
解：设下落时间为t，最后1s内的位移便是ts内的位移与（t﹣1）s内位移之差：△s＝
代入数据有：
＝35m
得t＝4s．
下落时的高度：h＝＝m＝80m
故答案为：80； 4
12．一物体作自由落体运动，经过3秒物体落地，则它在最后1s内下落的高度是 25 m；物体在下落的第lm内、第2m内、第3m内的平均速度之比是 。（g取10m/s2）；
解：根据h＝gt2，3s内的位移为：m
2s内的位移为：m＝20m
所以第3s内的位移为：x＝h3﹣h2＝45m﹣20m＝25m
根据匀变速直线运动的导出公式可知第lm内、第2m内、第3m内的时间之比为：t1：t2：t3＝1：：
根据平均速度公式可得：＝＝
故答案为：25，
13．利用水滴下落可以_??????é????????é??_度g，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一水滴刚碰到盘子时，恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还有3个正在下落的水滴。测出水龙头到盘子间的距离为h。再用秒表测时间，从第一滴水滴离开水龙头开始计时，到第n滴水滴落到盘中，共用时间为t。
（1）当第一滴水滴落到盘中时，第二滴水滴离开水龙头的距离为 ；
（2）测得的重力加速度g为 。
解：（1）由题意可知，水滴将h分成时间相等的4份，4份相等时间内位移比为1：3：5：7，
总高度为h，所以第二滴水滴离水龙头的高度为：，
故第二个水滴离开水龙头的距离为。
（2）从第一滴水离开水龙头开始，到第n滴水落至盘中（即n+4滴水离开水龙头），共用时间为t（s），
知道两滴水间的时间间隔为：，
根据得：
解得：g＝
故答案为：，。
三．实验题
14．有一种“傻瓜”照_??????????????????_（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：【版权所有：21教育】
（1）相机快门刚开启时石子距下落点的高度约为 2 m；
（2）快门开启的过程中石子的位移大小约为 0.12 m；
（3）相机的曝光时间约为 0.02 s．（保留一位有效数字）
解：（1）由图片可知相_??????é?¨?????????_时石子下落到A点，A距离地面的高度h′＝8.5×0.06m≈0.5m，故距离下落点的高度为hA＝2.5m﹣0.5m＝2m；
（2）由图可知快门开启的过程中石子下落了两个砖的位移，故它的位移为想x＝2×0.06m＝0.12m；
（3）设相机的曝光时间为△t，石子由静止下落到A点所用的时间为tA，下落到A点所用的时间tB，下则△t＝tB﹣tA，
由自由落体的位移时间关系得：tA＝，；其中hA＝2m，hB＝2.12m，代入解得△t≈0.02s。
故答案为：（1）2 （2）0.12 （3）0.02
15．某同学利用光电_????????¨è??è?????_测定重力加速度的实验，实验装置如图1所示，实验器材有铁架台、光电计时器、小钢球等。铁架台上端固定一个电磁铁，通电时，小钢球被吸在电磁铁上，断电时，小钢球自由下落。
（1）先将光电门固定在A处，光电计时器记录下小球经过光电门的时间△t0，量出小球释放点距A的距离为h0，测出小球的直径d（d远小于h0）。则小球运动到光电门处的瞬时速度v＝ ，当地的重力加速度为g＝ 。（用题中所给字母表示）
（2）若某次实验_?????????è???????¨_记录下小钢球经过光电门的时间为0.5△t0，请你判断此时光电门距A处的距离△h＝ 3h0 。（用（1）中所给字母表示）
（3）由于直尺的长度限制，该同学改测光电门位置与其正上方固定点P（图中未画出）之间的距离h，并记录小球通过光电门的时间△t．移动光电门在竖直杆上的位置，进行多次实验。利用实验数据绘制出如图2所示的图象，已知图象斜率为k，纵截距为b，根据图象可知重力加速度g＝ 。
解：（1）球通过光电门时的速度。
根据v2＝2gh，解得g＝。
（2）若某次实验_?????????é?¨è?????_器记录下小钢球经过光电门的时间为0.5t0，则通过光电门的速度变为原来的2倍，根据v2＝2gh得，知下落的高度变为原来的4倍，
因为第一次固定在A处，第二次求的是光电门与A的距离为△h＝3h0；
（3）根据速度位移公式可知，解得
解得g＝
故答案为：（1），
（2）3h0 （3）
16．某同学获得一张_??????????????????_上抛出小球的频闪照片图，已知频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，t1时刻对应位置为小球抛出点。当地重力加速度大小取9.8m/s2，小球质量m＝1.0kg（本题所有结果均保留三位有效数字）。由频闪照片上的数据计算t3时刻小球的速度大小v3＝ 4.48 m/s，小球上升的加速度大小约为 10.0 m/s2，根据实际运动情况小球被抛出时的初速度大小v0＝ 5.48 m/s，小球能上升的最大高度为hmax＝ 1.50 m。
解：（1）做匀变速直线运动的中间时刻t3的瞬时速度应为t2和t4之间的平均速度，即：v3＝m/s＝4.48m/s
（2）同理t4时刻小球的速度大小：v4＝m/s＝3.98m/s
根据匀变速直线运动的公式a＝可以求出加速度大小，即：a＝||＝m/s2＝10.0m/s2
（3）t1到t3过程：v3＝v1﹣a?2T
代入数据可得：v1＝5.48m/s
（4）根据速度位移关系式：
代入数据可得：hmax＝1.50m
故答案为：（1）4.48；（2）10.0； （3）5.48；（4）1.50
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