人教版（2019）高一物理必修第一册2.4自由落体运动同步练习（Word含答案）

人教版（2019）高中物理必修第一册第二章匀变速直线运动的研究4自由落体运动同步练习
第I卷（选择题）
1．甲乙两个物体，甲的重力是乙的3倍，他们从同一高度处同时自由下落（不计空气阻力），则下列说法中正确的是（ ）
A．甲比乙先着地 B．甲乙同时着地
C．甲的加速度比乙大 D．无法确定谁先着地
2．物体从h高处自由下落，它在落地前1s内共下落45m，g=10m/s2，下列说法中正确的有（　　）
A．落地前2s内共下落80m
B．物体落地时速度为40m/s
C．下落后第1s内、第2s内、第3s内，每段位移之比为1∶2∶3
D．物体下落的时间为3s
3．杂技演员有一个基本练习项目叫杂耍抛接球。假设演员每隔0.4s从同一高度以8m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，假设小球在空中不相碰，取重力加速度大小false，不计空气阻力，则第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为（　　）
A．2 B．3 C．4 D．5
4．物体从距地面高H处开始做自由落体运动。当其速度等于着地速度的三分之一时，物体离地的高度是（　　）
A．false B．false C．false D．false
5．关于自由落体运动下列说法正确的是（　　）
A．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动
B．无风晴天时高处下落的树叶做自由落体运动
C．物体做自由落体运动位移与时间成正比
D．当地重力加速度为false，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加false
6．很多游乐场里有乘坐热气球的游乐项目，小明乘坐热气球以10m/s的速度沿竖直方向匀速上升，当它上升到离地175m的高处时，一物体不慎从手中掉落，下列说法正确的是（不计空气阻力，g取10m/s2）（　　）
A．重物落到地面上所用时间为7s B．重物落到地面上所用时间为falses
C．重物落地速度为10falsem/s D．重物落地速度为60m/s
7．甲、乙两物体从离地面45m高处做自由落体运动，甲比乙重（g取10m/s2），则下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙同时落地 B．甲比乙先落地
C．物体下落1s末的速度大小为45m/s D．物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s
8．一物体从地面竖直向上抛出，在运动中忽略空气阻力的作用，从抛出到落回地面，下列关于物体运动的速度v随时间t变化的图像中，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9．将一物体（距地面足够高）以false的初速度竖直向上抛出，经过false时间物体到抛出点的距离为false。忽略空气阻力，取重力加速度false，则false为（　　）
A．false B．false C．false D．false
10．在离地面false高处，以false的速度同时竖直向上与向下抛出甲、乙两小球，不计空气阻力，小球落地后就不再弹起，重力加速度false，下列说法正确的是（　　）
A．乙球落地时的速度较大 B．两小球落地的时间差为false
C．乙球落地时甲球恰好运动到最高位置 D．false时，两小球相距false
11．如图所示，竖直悬挂一根长15m的直杆，在杆的正下方距杆下端5m处有一观察点A，当杆自由下落时，(g取10m/s2)，则杆全部通过A点所需的时间为（　　）
A．1s B．2s C．3s D．4s
12．一小石块自空中的A点被竖直向上抛出，初速度为5m/s。若不计空气阻力，则该石块可能会（　　）
A．在A点上方的某位置，以4m/s的速率向上运动
B．在A点上方的某位置，以6m/s的速率向下运动
C．在A点下方的某位置，以3m/s的速率向下运动
D．在A点下方的某位置，以4m/s的速率向上运动
第II卷（非选择题）
13．从高80m处自由下落的物体，落到地面所用的时间t=______s，落地时的速度v=______m/s。物体落下20m时和落地时的速度之比是_______，各自经历的时间之比是_______。（g=10m/s2）
14．某同学使用有透光狭缝的钢条和光电计时器的装置测量重力加速度（图）。在钢条竖直下落过程中，钢条挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，若再次挡光，计时器将重新开始计时。实验中该同学将钢条竖直置于一定高度（下端A高于光控开关），由静止释放，测得先后两段挡光时间t1和t2。
已知AB、AC的长度，该同学利用false，false，求得重力加速度为g=_____（用false、false、t1、t2表示）
15．甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下：
(1)甲用两个手指轻轻捏住木尺上端，让木尺自然下垂，乙把手放在尺的下端（位置恰好处于0刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺；
(2)甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为______（用L和g表示）；
(3)已知当地的重力加速度大小为g＝9.80m/s2，L＝19.6cm。乙的反应时间为______s（结果保留2位有效数字）。
16．从空中某点竖直上抛的物体经8s落地，其v-t图像如图所示，抛出后经________s到达最大高度，抛出点离地面的高度是__________m。
17．从离地面500m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，求小球：
(1)落到地面所用的时间和落地速度；
(2)自开始下落计时，在第1s内的位移、最后1s内的位移。
18．如图，直杆长L1=0.5m，圆筒高为L2=3.7m。直杆位于圆筒正上方H=0.8m处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒（取g=10m/s2）。求：
(1)直杆下端刚到圆筒上端时的速度；
(2)直杆穿越圆筒所用的时间t。
19．随着生活不断提高，许多年轻人开始挑战极限运动，近年来跳伞运动备受年轻人喜爱。某人参加了低空跳伞表演，他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，打开降落伞后该人可视为做匀减速运动，加速度大小为8m/s2，到达地面时速度减为4m/s，悬停的飞机距离地面高为404m，g取10m/s2，求：
（1）该人打开降落伞时的速度大小；
（2）该人离开飞机后经过多长时间到达地面；
（3）打开降落伞时距离地面高度为多少。
参考答案
1．B
【详解】
自由落体运动的加速度都是g，与物体的重力大小无关，则当两物体从同一高度处同时自由下落时，用时间相同，则甲乙同时落地。
故选B。
2．A
【详解】
D.设下落时间为t，最后1s内的位移可以表示为：
false
代入数据解得
false
所以D选项错误；
A.根据自由落体运动规律知：落地前2s内共下落的总高度为
false
所以A选项正确；
B．落地的速度为
false
所以B选项错误；
C．自由落体运动是初速度等于0的匀加速直线运动，所以在连续相等的时间内，即下落后第1s内、第2s内、第3s内，每段位移之比为false，故C错误；?
故选A。
3．B
【详解】
小球的上升时间为
false
小球在空中运动的总时间为1.6s，1.6s内恰好能抛出4个小球，则第1个小球在抛出点以上能遇到3个小球，在回到抛出点的瞬间，第4个小球恰好抛出，即与第4个小球相遇在抛出点，而不是相遇在抛出点的上方，B正确，ACD错误。
故选B。
4．B
【详解】
设物体落地时的速度大小为false，由false得
false
false
解得
false
则离地高度为
false
故选B。
5．D
【详解】
A．自由落体运动的初速度为零，加速度a=g的匀加速直线运动。加速度等于重力加速度的运动不一定是自由落体运动。故A错误。
B．无风晴天时高处下落的树叶也受空气阻力的作用，不是自由落体运动，故B错误；
C．false ，自由落体运动的位移与下落时间平方成正比，故C错误；
D．当地重力加速度为false，则物体在该处自由下落的过程中，每秒速度都增加false，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】
物体掉落后向上做匀减速直线运动，继续上升的高度为
false
上升到最大高度时离地面的高度为
false
则重物落到地面上所用时间由公式false，可得
false
重物落地速度为
false
故选D。
7．A
【详解】
AB．两个物体都做自由落体运动，同时落地，A正确，B错误；
C．物体下落1s末的速度大小为
false
C错误；
D．下落时间为
false
平均速度为
false
D错误。
故选A。
8．A
【详解】
在运动中忽略空气阻力的作用，则上升和下降过程中加速度均为g，则上升和下降的时间相同，回到出发点时速度大小相同。
故选A。
9．C
【详解】
取竖直向上为正方向，物体上升的最大高度为
false
则物体不可能达到抛出点上方25m处，则当物体位于抛出点下方25m时，根据
false
false
解得
false
false(舍去)
故选C。
10．D
【详解】
A．由题意知，从抛出到落地过程中对甲有
false
代入数据解得v1=30m/s；对乙有
false
代入数据解得v2=30m/s；故可知落地时两球速度一样大，故A错误；
B．设向下为正方向，对甲分析根据竖直上抛运动规律有
false
解得false或false（舍去）；
同理对乙分析有
false
解得false或false（舍去）
所以两小球落地的时间差为
false
故B错误；
C．经过1s乙球落地，此时甲速度大小为
false
说明此时甲不在最高处，故C错误；
D．当t=2s时，乙已经落地，对甲有
false
所以此时两球的距离为
false
故D正确。
故选D。
11．A
【详解】
根据
false
可得杆全部通过A点所需的时间为
false
故选A。
12．A
【详解】
不计空气阻力，竖直上抛运动是匀变速运动，具有对称性，向上运动的过程是匀减速运动，向下运动的过程是匀加速运动，回到出发点时的速度大小等于抛出时的速度大小．所以A点上方的速度大小都小于5m/s，A点下方的速度大小都大于5m/s。故A正确，BCD错误。
故选A。
13．4 40 1：2 1：2
【详解】
[1]根据
false
代入数据解得
false
[2]根据
false
代入数据解得
false
[3]下落20m时速度
false
解得
false
因此速度之比为false
[4] 下落20m时时间
false
解得
false
因此时间之比为false
14．false
【详解】
[1]该同学利用
false
false
根据匀变速平均速度表示钢条运动的中间时刻瞬时速度，重力加速度为
false
15．false 0.20
【详解】
(2)[1]根据false可得乙的反应时间为
false
(3) [2]根据数据：重力加速度大小为g＝9.80m/s2，L＝19.6cm。得乙的反应时间为
false
16．3 125
【详解】
［1］［2］当速度v为零时，到达最高点，由图读出时间t=3s；物体在3～8s内图象的“面积”
false
则最高点离地面高度是125m。
17．(1)10s；100m/s(2)5m；95m
【详解】
(1)小球做自由落体运动，根据公式false，代入数据得
false
落地速度为
v=gt=100m/s
(2)小球第1s内的位移为
false
经以上分析，小球前9s内的位移为
false
小球最后1s内的位移为
false
18．(1)4.0m/s；(2)0.6s
【详解】
(1)直杆做自由落体运动，由运动学知识得
false=2gH
解得
v1=false=4.0m/s
(2)设直杆下端到达圆筒上方的时间为t1，则
H=false
解得
t1=0.4s
设直杆上端离开圆筒下方时间为t2，则
L1＋H＋L2=false
解得
t2=1s
直杆穿越圆筒所用的时间
t=t2-t1
三式联立解得
t=0.6s
19．（1）60m/s；（2）false；（3）false
【详解】
(1)设该人打开降落伞时的速度大小为v1，false，由速度位移关系得
false
false
由题意得
false
解得
v1=60m/s
(2)自由下落时间为
false
打开伞后减速的时间为
false
离开飞机到降落到地面总时间
false
(3)打开降落伞时距离地面高度为h2，有
false
解得