（山东）鲁科版（2019）高中物理必修第一册2.5 自由落体运动基础训练（word含答案）

山东省高一物理必修一鲁科版（2019） 第二章 第五节自由落体运动基础训练
一、单选题
1．下列运动中可视为自由落体运动的是（　　）
A．苹果成熟后自由掉落 B．羽毛释放后向下飘落
C．乒乓球下抛后竖直落下 D．降落伞从空中缓缓降落
2．甲同学想测一下自己的反应时间，请乙同学拿住直尺的顶端，直尺竖直放置，当看到尺子由静止向下就立即握住直尺，测得直尺下降了大约15cm，则乙同学此次抓握的反应时间最接近（　　）
A．false B．false C．false D．false
3．一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．
4．城市居住环境的改变，也使人们的生活方式发生了变化，一些居住高层的业主为了晾晒方便在阳台外墙安装了伸缩式晾衣架。此举方便了自己同时也带来了高空坠物的危险。某次离地面高约false的一件衬衣随轻风飘落，下列时间中，最可能是该衬衣空中下落时间的是（　　）
A．false B．false C．false D．false
5．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动，到达地面，若把它在空中运动的距离分为相等的三段，如果它在第一段距离内的时间是false，则它在第三段距离内的时间是（　　）
A．false B．false C．false D．false
6．竖直上抛运动的物体在上升和下落过程中，相同的是（　　）
A．位移 B．速度的变化率
C．平均速度 D．重力势能的变化
7．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
8．一个物体做自由落体运动，那么在任意一秒内（　　）
A．物体的末速度一定等于初速度的9.8倍 B．物体的末速度一定比初速度大false
C．物体的位移一定等于前一秒内位移的9.8倍 D．物体的位移一定比前一秒内的位移大false
9．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，在此过程中，物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为（ ）
A．false B．false C．false D．false
10．伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且重复了上百次。假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A、B、C，让小球分别由A、B、C滚下，如图所示。设A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3，小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3，小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为υ1、υ2、υ3，下列关系式中正确、并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是（　　）
A．false B．false
C．false D．false
11．为了进一步提高学生的物理实践意识，练老师利用手机采用频闪拍摄法来代替打点计时器测小球的速度和加速度。让小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3、4所示．已知连续两次闪光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d．由此可知小球（ ）
A．在位置“1”是小球的初始位置 B．下落过程中的加速度大小约为false
C．从位置1到位置4的过程中平均速度大小约为false D．经过位置4时瞬时速度大小约为: false
12．—个物体作竖直上抛运动，从抛出的时刻算起，上升到最大高度的—半时间为t1，速度减为抛出速度的一半时间为t2，则t1与t2的关系为( )
A．t1>t2 B．t1=t2
C．t1二、填空题
13．一物体从高空自由下落，则其前2s内的位移大小为__________m，第2s内的位移大小为_______m（g取10m/s2）。
14．平均速度、力的合成中都体现了_____的物理思想，伽利略在用斜面实验研究自由落体运动中应用了______的物理思想。
15．一物体从某一行星（行星表面不存在空气）表面竖直向上抛出。从抛出时开始计时，得到如图所示的s－t图像，当t=t0时再以某一初速度v1竖直向上抛出另一物体，经Δt时间两物体在空中相遇，为使Δt最大，则当v1=10m/s时，t0=_____s；当v1=4m/s时，false=______s。
16．从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件？________（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？________
三、实验题
17．利用如图所示的装置可以研究自由落体运动．实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。
（1）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有____。（填入正确选项前的字母）
A．天平　　B．秒表　　C．刻度尺
（2）用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，AC=16.82cm。已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为____m/s。实验测得当地的重力加速度为____m/s2（结果均保留三位有效数字）
18．用曝光时间为Δt的相机在真空实验室拍摄的羽毛与苹果同时开始下落一段时间后的一张局部频闪照片如图所示。
(1)这个实验表明：如果我们可以减小__________对物体下落运动的影响，直至其可以忽略，那么轻重不同的物体下落的快慢程度将会相同。
(2)关于图中的x1、x2、x3，关系一定正确的是_______（填序号）。
A．x1：x2：x3=1：4：9
B．x1：x2：x3=1：3：5
C．x3+x1=2x2
D．x3-x1=2x2
(3)利用图片提供的信息可以求出当地的重力加速度值g。下列计算式中，正确的是g=_________（填序号）。
A．false B．false C．false D．false
19．要测定个人的反应速度，可以按图所示，请你的同学用手指拿着一把长30 cm的直尺，他的手抓在28cm刻度处，自己的手候在2cm刻度处，当他松开直尺，你见到直尺竖直落下，立即用手抓住直尺，记录抓住处的数据，重复以上步骤多次取平均值，根据平均值的大小可以判断个人的平均反应速度，现有A、B、C三位同学相互测定反应速度得到的数据（单位：cm），

第一次
第二次
第三次
A
27
26
28
B
29
26
23
C
26
24
22
这三位同学中平均反应速度最快的是______同学，在三次实验中他的最快反应距离为_______cm。
参考答案
1．A
A．苹果成熟后自由下落，阻力可以忽略，初速度为零，仅受重力，可视为自由落体运动，A正确；
B．羽毛下落过程中所受的阻力不能忽略，不能视为自由落体运动，B错误；
C．乒乓球下抛后，初速度不为零，不能视为自由落体运动，C错误；
D．降落伞缓慢降落过程中，所受阻力不能忽略，不能视为自由落体运动，D错误；
故选A。
2．C
由自由落体公式
false
解得
false
故选C。
3．A
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。
4．D
根据false得
false
而衬衣的运动时间大于自由落体运动的时间，可知衬衣空中下落时间应大于3s
故选D。
5．A
设每段距离为false，则由自由落体运动规律可得
false
则从开始到下落false过程
false
则从开始到下落false过程
false
它在第三段距离内的时间为
false
联立解得：false；
故选A。
6．B
A．竖直上抛运动的物体在上升和下落过程中，位移的方向是相反的，所以不相同，故A错误；
B．竖直上抛运动的物体在上升和下落过程中，速度的变化率相同，又
false
即，加速度是相同的，都是自由落体加速度g，故B正确；
C．平均速度等于位移比时间，所以竖直上抛运动的物体在上升和下落过程中，平均速度的方向是相反的，故C错误；
D．竖直上抛运动的物体，上升过程中，重力势能增加，下落过程中，重力势能减少，所以在两个过程中，重力势能的变化是不同的，故D错误。
故选B。
7．B
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。
8．D
AB．根据速度的公式false可得，任意一秒内物体的末速度与初速度的差值为
false
故AB错误；
CD．自由落体运动是匀变速直线运动，根据false可得，任意一秒内物体的位移比前―秒内位移大9.8m ，故C错误，D正确。
故选D。
9．C
物体自楼顶处自由落下，楼的高度为：
false
根据题意则有：
false
解得体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为：
false
A. false 与分析不符，故A错误；
B. false与分析不符，故B错误；
C. false与分析相符，故C正确；
D. false与分析不符，故D错误．
10．D
A．false可以证明小球沿斜面下滑是匀变速直线运动，但是，在伽利略那个年代，比较准确测量小球的速度是做不到的，A错误；
B．由平均速度公式可得
false
B错误；
C．表达式false 并不能证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动，C错误；
D．由匀变速直线运动的位移公式
false
false
false
解得
false
如果上式成立，则小球做匀变速直线运动。在伽利略那个年代，能够比较准确测量小球沿斜面下滑时的位移和运动时间，D正确。
故选D。
11．D
A.从图可知用频闪方法拍摄的小球位置1、2、3、4之间的位移分别为2d、3d、4d，若位置1是小球的初始位置需满足位移之比为1：3：5的关系，选项A错误；
B.小球位置1、2、3、4之间的位移差为一块砖的厚度，即false，根据匀变速直线运动连续相等时间内的位移差公式有：false，所以下落过程中的加速度大小false，选项B错误；
C. 从位置1到位置4的过程中平均速度大小约为false，选项C错误；
D. 经过位置3时的瞬时速度等于位置2到位置4的平均速度，即false，则小球经过位置4时瞬时速度大小约为: false，选项D正确。
故选D。
12．C
ABCD．由竖直上抛运动速度与时间关系：
false，
上抛到一半高度时：
false，
解得上抛到一半高度时速度为：
false
上抛到一半高度的时间为：
false
由匀变速直线运动速度时间关系, 速度减为抛出速度的一半时间为:
false
所以：
false
故C正确，ABD错误。
13．20 15
[1]根据自由落体运动规律，物体前2s内的位移大小为
false
[2]物体在第2s内的位移大小为
false
14．等效替代 科学推理
【详解】
[1]平均速度、力的合成中都体现了等效替代的物理思想；
[2]伽利略在用斜面实验研究自由落体运动中应用了科学推理的物理思想。
15．2 4
[1]根据false得
false
则第一个竖直上抛运动的物体的初速度
false
第一个物体上升的最大高度为16m，则第二个物体与它相遇时高度最高也只能是16m时相遇，经历的时间最长，若另一物体抛出的速度v1=10m/s，与它相遇时高度最高也只能是16m时相遇，经历的时间最长，根据false解得
false或t=8s（舍去）
则
false
[2]若另一物体竖直上抛的初速度为v1=4m/s，在此物体上升到最高点又返回到初始位置时相遇经历的时间最长，即经历的时间为
false
则
false
16．false，false
试题分析：（1）设经过时间t甲乙在空中相碰，甲做自由落体运动的位移false①；乙做竖直上抛运动的位移：false②，由几何关系false③，联立①②③解得false④，设乙抛出后经过时间false落地，根据速度-时间关系有false⑤，甲乙在空中相遇应满足false⑥，联立④⑤⑥解得false，故乙的初速度false应满足false．（2）在乙下落过程中，甲乙相遇应满足false⑦，联立④⑦解得false，故要使乙在下落过程中与甲相碰，false应满足false．
考点：考查了自由落体运动；竖直上抛运动．解决本题的关键知道两物体在空中相碰，两物体的位移之和等于h，结合物体运动时间的范围，求出初始度的范围
17．C 2.10 9.50
（1）[1]重物的加速度由纸带测出，故还需要刻度尺，故C正确；
故选C。
（2）[2][3]由false可得
false
由false可得
false
18．空气阻力 C C
(1)[1]在实验中，如果没有空气阻力，物体下落的快慢相同，故减小阻力对物体的影响，轻重不同的物体下落的快慢相同。
(2)[2]AB．由于这是局部照片，A点并不一定是起点，故不能根据初速度为零的匀变速直线运动的位移规律求解，故AB错误；
CD．根据匀变速直线运动的规律false，可知
false
故C正确，D错误。
故选C。
(3)[3]由匀变速直线运动的推论false可得
false
false
联立可得
故选C。
19．C 20
[1]根据表格中的数据知，C同学测量时，直尺下降的高度最低，可知C的反应时间最短，即反应时间最快．
[2]反应最快时直尺下落的位移是：h=22 cm -2 cm =20cm