2.4自由落体运动同步练习-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 2.4自由落体运动同步练习-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 834.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-03 14:24:52 | ||
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文档简介
2.4自由落体运动同步练习-2021-2022高一物理人教版（2019）必修第一册
一．选择题（共17小题）
1．自由落体实验是物理学史上著名的实验之一，某同学在课余时间重现自由落体实验，他让小球从一近似光滑的斜面上的最高点由静止滚下，利用滴水计时的方法记录小球运动的时间。保持其它条件不变，依次增大斜面倾角，共做了五次实验（每变一次倾角记为一次实验），下列说法正确的是false false
A．这五次实验滴水计时的时间可能越来越长
B．这五次实验小球运动的平均速率可能相等
C．伽得略通过对自由落体运动的研究，进行合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
D．伽得略通过对研究小球在斜面上的运动，进行合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动
2．测反应时间的示意图如图所示，一位同学用两个手指捏住直尺的顶端，另一位同学用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺。忽略空气阻力，直尺由静止释放，测出直尺被捏住时其降落的高度，根据自由落体运动知识，可以算出另一位同学做出反应的时间，下列说法正确的是false false
A．直尺静止时，直尺对手指有5个力的作用
B．直尺静止时，直尺对手指有4个力的作用
C．静止时，直尺受到的摩擦力与手指对其的正压力成正比
D．直尺受到的压力，是直尺发生弹性形变产生的
3．伽利略猜想落体的速度应该是均匀变化的．为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”，如图所示．发现静止释放的铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比．改变球的质量或增大斜面倾角，上述规律依然成立．于是，他外推到倾角为false的情况，得出落体运动的规律，结合以上信息，判断下列说法正确的是false false
A．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量时间
B．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量加速度
C．静止释放的铜球运动的速度与位移成正比
D．静止释放的铜球运动的速度与时间的平方成正比
4．从居民楼某楼层的窗台上掉下一苹果，目测落地前最后一秒的位移约为false，忽略空气阻力，重力加速度false。则苹果掉下时的楼层为（设每层楼高约false false
A．第三层 B．第四层 C．第五层 D．第六层
5．如图所示，研究落体运动规律时，将玻璃筒竖直放置，让羽毛和铁片从玻璃筒顶端同时开始下落。下列说法正确的是false false
A．玻璃筒内抽成真空前，羽毛和铁片同时落到底端
B．玻璃筒内抽成真空前，羽毛比铁片先落到底端
C．玻璃筒内抽成真空后，羽毛和铁片同时落到底端
D．玻璃筒内抽成真空后，铁片比羽毛先落到底端
6．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，关于伽利略的研究，下列说法正确的是false false
A．丙图是实验现象，丁图是经过合理外推得到的结论
B．丁图是实验现象，甲图是经过合理外推得到的结论
C．甲图实验，可“冲谈”重力的作用，使时间易测量
D．丁图实验，可“放大”重力的作用，使速度易测量
7．某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，通过光电门时球心位于光电门两透光孔的连线上，小球的直径为false，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为false，false取false，则小球开始下落的位置与光电门的距离为false false
A．false B．false C．false D．false
8．“太空梭”是游乐园中一种利用自由落体现象设计的游乐设施，如图。这种游乐设施使用机械装置将乘坐台上的乘客升至高处，然后近似自由落体竖直下落，最后在落地前用机械装置将乘坐台停下来。将该游乐设施下落时看作自由落体运动和匀变速直线运动，普通人出于安全考虑最多承受false的加速度，false。如果设计一个自由落体历时false的“太空梭”，则该设施的高度至少为false false
A．false B．false C．false D．false
9．某工人砌外墙时，不慎掉落一块砖头，已知砖头掉落的位置距地面的高度为false，砖头下落的过程视为自由落体运动，下落的总时间为false，则砖头在最后一个false时间内下落的高度为false false
A．false B．false C．false D．false
10．一个物体做自由落体运动，开始false内的下落高度与最后false内的下落高度之比为false，重力加速度false，则物体下落的总高度为false false
A．false B．false C．false D．false
11．屋檐的同一位置先后滴落两雨滴，忽略空气阻力，则false false
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
12．一个物体做自由落体运动，重力加速度为false，先后经过空中false，false两点时的速度分别为false和false，则下列说法不正确的是false false
A．false的间距为false
B．经过false所需时间为false
C．经过false的平均速度为false
D．经过false点的加速度小于false点的加速度
13．如图所示，男生用手拿着一把长false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false。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false取false，则本次实验中该女生的反应时间为false false
A．false B．false C．false D．false
14．关于自由落体运动，下列说法正确的是false false
A．做自由落体运动的物体不受任何外力
B．加速度false的运动一定是自由落体运动
C．自由落体运动是初速度为零的匀加速运动
D．做自由落体运动的物体，质量越大，下落得越快
15．无风的情况下，从屋檐边滴下的雨滴所做的运动可以看成自由落体运动，对于雨滴的运动，下列说法正确的是false false
A．雨滴的初速度为零，加速度也为零
B．雨滴的运动是初速度为零的匀加速直线运动
C．雨滴的质量越大，下落得越快
D．雨滴的速度越来越大，说明它受到的重力也越来越大
16．从某斜塔顶由静止释放一小铁球，经过false后从同一位置由静止再释放另一质量较大的小铁球，则它们落地之前，两铁球之间的距离将false false
A．不断减小 B．保持不变 C．不断变大 D．无法确定
17．一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为false的小球从一定的高度自由下落，测得在第false内的位移是false，则false false
A．物体在false末的速度是false
B．物体在第false内的平均速度是false
C．物体在false内的位移是false
D．物体在第false内的位移是false
二．计算题（共5小题）
18．一小球由静止开始做自由落体运动，经false落到地面，求：
（1）小球下落时离地面的高度；
（2）小球落地时的速度大小。
19．悬挂较高的空调外机排水管每隔一定时间会有一滴水滴下，当第4滴水正欲滴下时，第1滴水刚好落到地面，此时第2滴水与第3滴水正好分别位于高false的落地窗的下边沿和上边沿，不计空气阻力，取false，求：
（1）每滴水之间的时间间隔是多少？
（2）此时第1滴水的速度是多大？
20．小明和小华暑假在广州社会实践时，发现一口深井。为了测出从井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过false后听到石块击水的声音，false
（1）他们认为就是false石头自由下落的时间，求出了井口到水面距离。考虑到声音在空气中传播需要一定的时间，估算结果是偏大还是偏小？
（2）忽略声音在空气中的传播时间，小石头在最后false内下落的高度？
21．在离地面false处，手提false长的绳子的上端如图所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落（绳子的质量不计，球的大小可忽略，false求：
（1）两小球落地时间相差多少？
（2）false球落地时false球的速度多大？
22．频闪摄影原理如下，暗室中的照相机快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出短暂闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在闪光时刻的位置。下图是自由下落的小球频闪照片示意图，频闪仪每隔false闪光一次，照片中的数字是小球下落的实际距离，单位是false。求：
（1）图中小球下落的平均速度大小；
（2）图中被“□”遮挡住的数字；
（3）小球自由下落的加速度大小。
2.4自由落体运动同步练习-2021-2022高一物理人教版（2019）必修第一册
参考答案与试题解析
一．选择题（共17小题）
1．【分析】结合牛顿第二定律，判断小球下落得时间与斜面得倾角的关系即可；根据平均速率的定义式判断即可；结合伽利略对自由落体运动的研究，了解其研究过程、采用的方法、其科学的思维以及得出的结论．
【解答】解：false、设斜面得长度为false，斜面得倾角为false，小球在斜面上只受到重力与斜面得支持力，合力提供加速度，结合受力分析可知小球受到的合力为false，结合牛顿第二定律可得：false，由：false可得小球运动的时间：false，可知斜面得倾角false越大，则小球运动的时间越短，依次增大斜面倾角，共做了五次实验，则这五次实验滴水计时的时间越来越短，故false错误；
false、根据false可知，这五次实验小球运动的平均速率越来越大，故false错误；
false、根据物理学史可知，伽利略通过对研究小球在斜面上的运动，进行合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动，故false错误，false正确。
故选：false。
【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对物理学的发展史要了解，特别是一些物理学家对物理学史的贡献更应当了解，属于物理常识，要加强记忆．
2．【分析】由直尺处于静止状态可知，直尺的受力平衡，由题意知一位同学用两个手指捏住直尺的顶端，则直尺和手指的两个接触面均有摩擦力和支持力；只有滑动摩擦力的大小才和正压力成正比关系；只需分清楚谁是受力物体，谁是施力物体，便可知道直尺受到的压力是由谁发生弹性形变产生的。
【解答】解：false、直尺静止时，处于受力平衡状态，由题图可知，直尺和支持顶端的手指共有两个接触面，每个接触面都有沿竖直方向的摩擦力和沿水平方向的支持力，则直尺对手指有4个力的作用，故false错误，false正确；
false、静止时，直尺受到的摩擦力为静摩擦力，与手指对其的正压力无关，其大小总等于重力，故false错误；
false、直尺受到的压力，是手指对直尺的作用力，施力物体是手指，所以这个力是手指发生弹性形变产生的，故false错误。
故选：false。
【点评】解决本题需要搞清楚三点：一是物体处于平衡状态时的受力分析，二是静摩擦力与滑动摩擦力的区别，三是弹力产生的原因。
3．【分析】伽利略通过通验观察和逻辑推理发现，换用不同的质量的铜球，从不同高度开始滚动，只要斜面的倾角一定，铜球的速度随时间均匀增大，即铜球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动，并合理外推到倾角为false的情况，得出自由落体运动的规律。
【解答】解：false、物体做自由落体运动的时间很短，不易测量，当时伽利略利用斜面做实验，主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间，在当时的情况下，还没有出现加速度的概念，伽利略在实验中没有测量加速度，故false正确，false错误；
false、铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，则由静止释放的铜球运动的速度与时间成正比，与位移不是成正比，故false错误。
故选：false。
【点评】此题考查了自由落体运动的相关知识，解题的关键要明确伽利略对自由落体运动的研究的实验过程，可以通过阅读课本了解，同时实验事实与理论应该是一致的，故可结合匀变速运动的知识求解。
4．【分析】苹果做自由落体运动，先由匀变速直线运动中间时刻的速度等于该时间段的平均速度求出下落最后false的初速度，进而求出落地前的末速度，最后由位移和速度关系式求出下落高度。
【解答】解：落地前最后一秒的位移约为false，即最后一秒的平均速度为false，
由匀变速直线运动中间时刻的速度等于该时间段的平均速度可知，最后一秒的平均速度就是最后false的初速度，则苹果落地时的速度为false，
则由匀变速直线运动速度与位移的关系式知false，
解得false，
已知每层楼高约false，则苹果掉下时的楼层为false。
故苹果掉下时的楼层为第五层。
故选：false。
【点评】解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解。
5．【分析】玻璃筒内有空气时，羽毛、金属片不同时落下，是因为所受的重力和空气阻力不同，导致加速度不同．玻璃筒内没有空气时，物体做自由落体运动，加速度相等，下落时间相同．
【解答】解：false、抽成真空前，铁片以及羽毛都受到空气阻力，根据牛顿第二定律可知false可知，解得false，铁片的阻力相对更小，加速度大，先落地。故false错误，false错误；
false、抽成真空后，没有空气阻力，羽毛与铁片做自由落体运动，加速度都为false，根据false 可知两者下落时间相同。故false正确，false错误；
故选：false。
【点评】解决本题的关键知道玻璃筒内没有空气时，物体不受阻力，仅受重力，做自由落体运动，不同形状和质量的物体都是同时落地．
6．【分析】伽利略对运动和力的关系研究，其科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐结合起来。
由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体所用的时间，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于沿斜面下滑时加速度减小，所用时间长得多，所以容易测量。这个方法叫“冲淡”重力。
【解答】解：false、甲、乙、丙均是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，故false错误；
false、伽利略的时代无法直接测定瞬时速度，就无法验证false与false成正比的思想，伽利略通过数学运算得到，若物体初速度为零，且速度随时间均匀变化，即false正比于false，那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比，只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体所用的时间，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于沿斜面下滑时加速度减小，所用时间长得多，所以容易测量，这个方法叫“冲淡”重力，故false正确，false错误。
故选：false。
【点评】本题考查的就是学生对于物理常识的理解，这些在平时是需要学生了解并知道的，看的就是学生对课本内容的掌握情况．
7．【分析】在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度求得通过光电门的速度，利用速度false位移公式求得下降高度。
【解答】解：false，在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，则false
小球做自由落体运动，下落的高度false，故false错误，false正确
故选：false。
【点评】本题主要考查了自由落体运动，关键抓住在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度即可。
8．【分析】根据自由落体运动的公式求出自由落体下降的高度及末速度，再用速度false位移关系式求解减速运动的下降高度，再求下降总高度。
【解答】解：设做自由落体运动阶段的时间为false，末速度为false，下降高度false，则：false，false，解得：false，false
由题意，第二阶段做匀减速直线运动，加速度大小为false，设此阶段下降高度为false，则：false，解得：false
该设施的最小高度：false
解得：false
故false错误，false正确。
故选：false。
【点评】本题考查了匀变速直线运动的规律，主要是要熟练掌握匀变速直线运动的常用公式，题目比较简单。
9．【分析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据推论相邻的相等时间内的位移之比为false即可求解最后一个false时间内的高度。
【解答】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false时间内、第二个false时间内、第三个false时间内位移之比为false，而总位移为false，则第三个false时间内位移为false，故false正确，故false错误。
故选：false。
【点评】本题主要考查了初速度为零的匀加速直线运动推论的直接应用，也可以根据自由落体运动基本公式求解。
10．【分析】根据位移公式求出开始开false内下落的高度，再由题意求出最后false下落的高度，由平均速度公式求出最后false中间时刻的速度，由速度false时间公式求出时间，由位移false时间关系即可求出物体下落的总高度。
【解答】解：物体开始false内下落高度false，则由题意可知，最后false内下落的高度false，根据平均速度公式可知，最后false中间时刻的速度false，则物体自由下落的时间false，则物体下落的总高度false，故false正确，false错误。
故选：false。
【点评】本题考查自由落体规律的应用，要注意对于匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的速度这一重要结论的应用。
11．【分析】忽略空气阻力，雨滴均做自由落体运动，下落加速度与质量无关，再根据位移false时间公式以及速度false时间公式确定落地时间和落地速度。
【解答】解：false、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false错误；
false、雨滴均做自由落体运动，设后释放雨滴运动的时间为false，两雨滴先后释放的时间差为△false，则先释放雨滴运动时间为false△false，则两雨滴的距离△false△false△false，故落地前两雨滴的距离越来越大，故false正确。
故选：false。
【点评】本题关键明确两个小球的运动性质，然后根据自由落体运动的位移时间关系公式和速度时间关系公式列式求解速度差和距离的表达式进行讨论。
12．【分析】自由落体运动中间任意一段位移是加速度为false的匀加速直线运动，根据速度false位移关系公式及速度false时间关系公式即可解题false
【解答】解：false根据位移false速度公式可知：false，故false正确；
false、根据false得：false，故false正确；
false、匀变速直线运动平均速度false，故false正确；
false、自由落体运动加速度处处相等，所以false错误；
故选：false。
【点评】本题主要考查了匀变速直线运动的基本公式的直接应用，难度适中false
13．【分析】在女生的反应时间内，直尺做自由落体运动，根据下降的高度，通过位移false时间公式求出自由下落的时间。
【解答】解：由自由落体运动的公式：false，其中false，代入公式解得false，故false正确，false错误。
故选：false。
【点评】解决本题的关键知道人的反应时间和自由落体运动的时间相等，结合位移false时间公式进行求解。
14．【分析】物体只受重力作用从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动。
【解答】解：false、物体只受重力作用从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动，故false错误；
false、根据牛顿第二定律，false，自由落体运动还必须从静止开始，故false错误；
false、自由落体运动是初速度为0，加速度为false的匀加速直线运动，故false正确；
false、自由落体运动的加速度为false，所以不同质量的物体其速度的变化快慢是相同的，故false错误。
故选：false。
【点评】本题考查自由落体运动的定义，注意初速度为零。
15．【分析】自由落体运动是初速度为零，只在重力作用下的运动，据此回答即可．
【解答】解：false、自由落体运动是初速度为零，加速度为false的匀加速直线运动，故false错误，false正确；
false、物体做自由落体运动，与质量无关，故false错误；
false、物体做自由落体运动，速度越来越大，重力不变，故false错误；
故选：false。
【点评】自由落体运动的条件是这类概念选择题判断的主要依据，所以不但要记准概念，还要充分理解．
16．【分析】铁球做自由落体运动，应用自由落体运动的位移false时间公式求出两铁球的位移，求出位移差，然后答题。
【解答】解：较大质量的小铁球运动时间false时，第一个小铁球的运动时间是false，
落地前两小铁球间的距离：
△false，
△false与false是一次函数关系，△false不断变大，故false错误，false正确。
故选：false。
【点评】本题考查了自由落体运动规律的应用，解决本题的关键知道自由落体运动的特点，结合位移false时间公式进行求解。
17．【分析】由位移false时间公式即可求出加速度，由速度false时间公式即可求出false末的速度；由位移公式求出false内的位移和第false内的位移，由平均速度的公式求出平均速度。
【解答】解：false、小球在第false内的位移是false，则第false内的平均速度为：false，第false内的平均速度等于false末的速度，所以有：false，物体在false末的速度是：false，故false错误；
false、物体在false内的位移：false，故false错误；
false、小球在第false内的位移是：false，故false正确。
故选：false。
【点评】该题考查自由落体运动的公式的应用，涉及的公式比较多，在解答的过程中要注意公式的形式的选择。
二．计算题（共5小题）
18．【分析】用自由落体位移公式求下落时高度；用自由落体速度公式求落地时的速度。
【解答】解：（1）自由落体false内的位移为：false，此即小球下落时离地面的高度。
（2）小球落地时速度大小为：false
答：（1）小球下落时离地面的高度为false；
（2）小球落地时的速度大小为false。
【点评】本题考查了自由落体的规律，主要是熟记自由落体运动的位移和速度公式，注意自由落体运动的加速度false。
19．【分析】（1）设滴水的时间间隔为false，知窗子的高度等于自由下落false内的位移减去false内的位移．根据自由落体运动的位移时间公式求出滴水的时间间隔；
（2）通过滴水的时间间隔，根据速度false时间公式求出此时第1滴水的速度．
【解答】解：（1）水滴都做自由落体运动，设滴水间隔为false，由匀变速直线运动规律得第2滴水的位移：false①
第3滴水的位移：false②
又因为：false③
所以联立①②③，解得：false
（2）此时，第1滴水的速度：false
答：（1）每滴水之间的时间间隔是为false；
（2）此时第1滴水的速度是false。
【点评】解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为0，加速度为false的匀加速直线运动．
本题也可以通过初速度为零的匀加速直线运动的推论，在相等时间间隔内的位移之比为false．求出下落的高度．
20．【分析】（1）首先分析要求解的问题，第一小问是估算，所以不考虑声音在空气中传播的时间，直接运用自由落体运动基本公式求解；第二问要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声音的时间。
（2）前false下落的高度减去前false下落的高度即可。
【解答】解：（1）小石块做自由落体运动，运动时间为false，
根据自由落体运动的位移时间公式可知false
声音在空中传播需要时间，故实际做自由落体的时间小于听到击水声音的时间，实际值小于估算值。故估算值偏大
（2）小石头在最后false内下落的高度△false
答：（1）他们认为就是false石头自由下落的时间，出了井口到水面距离是false。考虑到声音在空气中传播需要一定的时间，估算结果偏大；
（2）忽略声音在空气中的传播时间，小石头在最后false内下落的高度是false。
【点评】此题属于自由落体运动公式直接运用的基础题型：已知运动时间求位移，基础题目。
21．【分析】（1）根据自由落体运动的位移时间公式分别求出false、false两球下落的时间，从而得出落地的时间差。
（2）结合速度时间公式求出false球落地时false球的速度。
【解答】解：（1）对false球，根据false得：
false，
对false球，根据false得：
false，
则两小球落地的时间差为：
△false。
（2）false球落地的时间为false，此时false球的速度为：
false。
答：（1）两小球落地时间相差为false；
（2）false球落地时false球的速度为false。
【点评】解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题。
22．【分析】（1）根据题意知总时间为false，总位移false，根据false求解平均速度；
（2）根据相等时间内的位移之比为false求解遮挡住的数字；
（3）根据false解得false。
【解答】解：（1）根据题意知总时间为false，总位移false
根据false
（2）设第一段距离为false，则false
解得false
（3）根据false，解得false
答：（1）图中小球下落的平均速度大小为false；
（2）图中被“”遮挡住的数字为0.78；
（3）小球自由下落的加速度大小为false。
【点评】本题关键是明确自由落体运动的运动性质和特点，然后结合运动学规律分析，不难。
一．选择题（共17小题）
1．自由落体实验是物理学史上著名的实验之一，某同学在课余时间重现自由落体实验，他让小球从一近似光滑的斜面上的最高点由静止滚下，利用滴水计时的方法记录小球运动的时间。保持其它条件不变，依次增大斜面倾角，共做了五次实验（每变一次倾角记为一次实验），下列说法正确的是false false
A．这五次实验滴水计时的时间可能越来越长
B．这五次实验小球运动的平均速率可能相等
C．伽得略通过对自由落体运动的研究，进行合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
D．伽得略通过对研究小球在斜面上的运动，进行合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动
2．测反应时间的示意图如图所示，一位同学用两个手指捏住直尺的顶端，另一位同学用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺。忽略空气阻力，直尺由静止释放，测出直尺被捏住时其降落的高度，根据自由落体运动知识，可以算出另一位同学做出反应的时间，下列说法正确的是false false
A．直尺静止时，直尺对手指有5个力的作用
B．直尺静止时，直尺对手指有4个力的作用
C．静止时，直尺受到的摩擦力与手指对其的正压力成正比
D．直尺受到的压力，是直尺发生弹性形变产生的
3．伽利略猜想落体的速度应该是均匀变化的．为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”，如图所示．发现静止释放的铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比．改变球的质量或增大斜面倾角，上述规律依然成立．于是，他外推到倾角为false的情况，得出落体运动的规律，结合以上信息，判断下列说法正确的是false false
A．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量时间
B．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律时为了便于测量加速度
C．静止释放的铜球运动的速度与位移成正比
D．静止释放的铜球运动的速度与时间的平方成正比
4．从居民楼某楼层的窗台上掉下一苹果，目测落地前最后一秒的位移约为false，忽略空气阻力，重力加速度false。则苹果掉下时的楼层为（设每层楼高约false false
A．第三层 B．第四层 C．第五层 D．第六层
5．如图所示，研究落体运动规律时，将玻璃筒竖直放置，让羽毛和铁片从玻璃筒顶端同时开始下落。下列说法正确的是false false
A．玻璃筒内抽成真空前，羽毛和铁片同时落到底端
B．玻璃筒内抽成真空前，羽毛比铁片先落到底端
C．玻璃筒内抽成真空后，羽毛和铁片同时落到底端
D．玻璃筒内抽成真空后，铁片比羽毛先落到底端
6．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，关于伽利略的研究，下列说法正确的是false false
A．丙图是实验现象，丁图是经过合理外推得到的结论
B．丁图是实验现象，甲图是经过合理外推得到的结论
C．甲图实验，可“冲谈”重力的作用，使时间易测量
D．丁图实验，可“放大”重力的作用，使速度易测量
7．某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，通过光电门时球心位于光电门两透光孔的连线上，小球的直径为false，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为false，false取false，则小球开始下落的位置与光电门的距离为false false
A．false B．false C．false D．false
8．“太空梭”是游乐园中一种利用自由落体现象设计的游乐设施，如图。这种游乐设施使用机械装置将乘坐台上的乘客升至高处，然后近似自由落体竖直下落，最后在落地前用机械装置将乘坐台停下来。将该游乐设施下落时看作自由落体运动和匀变速直线运动，普通人出于安全考虑最多承受false的加速度，false。如果设计一个自由落体历时false的“太空梭”，则该设施的高度至少为false false
A．false B．false C．false D．false
9．某工人砌外墙时，不慎掉落一块砖头，已知砖头掉落的位置距地面的高度为false，砖头下落的过程视为自由落体运动，下落的总时间为false，则砖头在最后一个false时间内下落的高度为false false
A．false B．false C．false D．false
10．一个物体做自由落体运动，开始false内的下落高度与最后false内的下落高度之比为false，重力加速度false，则物体下落的总高度为false false
A．false B．false C．false D．false
11．屋檐的同一位置先后滴落两雨滴，忽略空气阻力，则false false
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
12．一个物体做自由落体运动，重力加速度为false，先后经过空中false，false两点时的速度分别为false和false，则下列说法不正确的是false false
A．false的间距为false
B．经过false所需时间为false
C．经过false的平均速度为false
D．经过false点的加速度小于false点的加速度
13．如图所示，男生用手拿着一把长false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false。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false取false，则本次实验中该女生的反应时间为false false
A．false B．false C．false D．false
14．关于自由落体运动，下列说法正确的是false false
A．做自由落体运动的物体不受任何外力
B．加速度false的运动一定是自由落体运动
C．自由落体运动是初速度为零的匀加速运动
D．做自由落体运动的物体，质量越大，下落得越快
15．无风的情况下，从屋檐边滴下的雨滴所做的运动可以看成自由落体运动，对于雨滴的运动，下列说法正确的是false false
A．雨滴的初速度为零，加速度也为零
B．雨滴的运动是初速度为零的匀加速直线运动
C．雨滴的质量越大，下落得越快
D．雨滴的速度越来越大，说明它受到的重力也越来越大
16．从某斜塔顶由静止释放一小铁球，经过false后从同一位置由静止再释放另一质量较大的小铁球，则它们落地之前，两铁球之间的距离将false false
A．不断减小 B．保持不变 C．不断变大 D．无法确定
17．一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为false的小球从一定的高度自由下落，测得在第false内的位移是false，则false false
A．物体在false末的速度是false
B．物体在第false内的平均速度是false
C．物体在false内的位移是false
D．物体在第false内的位移是false
二．计算题（共5小题）
18．一小球由静止开始做自由落体运动，经false落到地面，求：
（1）小球下落时离地面的高度；
（2）小球落地时的速度大小。
19．悬挂较高的空调外机排水管每隔一定时间会有一滴水滴下，当第4滴水正欲滴下时，第1滴水刚好落到地面，此时第2滴水与第3滴水正好分别位于高false的落地窗的下边沿和上边沿，不计空气阻力，取false，求：
（1）每滴水之间的时间间隔是多少？
（2）此时第1滴水的速度是多大？
20．小明和小华暑假在广州社会实践时，发现一口深井。为了测出从井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过false后听到石块击水的声音，false
（1）他们认为就是false石头自由下落的时间，求出了井口到水面距离。考虑到声音在空气中传播需要一定的时间，估算结果是偏大还是偏小？
（2）忽略声音在空气中的传播时间，小石头在最后false内下落的高度？
21．在离地面false处，手提false长的绳子的上端如图所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落（绳子的质量不计，球的大小可忽略，false求：
（1）两小球落地时间相差多少？
（2）false球落地时false球的速度多大？
22．频闪摄影原理如下，暗室中的照相机快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出短暂闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在闪光时刻的位置。下图是自由下落的小球频闪照片示意图，频闪仪每隔false闪光一次，照片中的数字是小球下落的实际距离，单位是false。求：
（1）图中小球下落的平均速度大小；
（2）图中被“□”遮挡住的数字；
（3）小球自由下落的加速度大小。
2.4自由落体运动同步练习-2021-2022高一物理人教版（2019）必修第一册
参考答案与试题解析
一．选择题（共17小题）
1．【分析】结合牛顿第二定律，判断小球下落得时间与斜面得倾角的关系即可；根据平均速率的定义式判断即可；结合伽利略对自由落体运动的研究，了解其研究过程、采用的方法、其科学的思维以及得出的结论．
【解答】解：false、设斜面得长度为false，斜面得倾角为false，小球在斜面上只受到重力与斜面得支持力，合力提供加速度，结合受力分析可知小球受到的合力为false，结合牛顿第二定律可得：false，由：false可得小球运动的时间：false，可知斜面得倾角false越大，则小球运动的时间越短，依次增大斜面倾角，共做了五次实验，则这五次实验滴水计时的时间越来越短，故false错误；
false、根据false可知，这五次实验小球运动的平均速率越来越大，故false错误；
false、根据物理学史可知，伽利略通过对研究小球在斜面上的运动，进行合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动，故false错误，false正确。
故选：false。
【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对物理学的发展史要了解，特别是一些物理学家对物理学史的贡献更应当了解，属于物理常识，要加强记忆．
2．【分析】由直尺处于静止状态可知，直尺的受力平衡，由题意知一位同学用两个手指捏住直尺的顶端，则直尺和手指的两个接触面均有摩擦力和支持力；只有滑动摩擦力的大小才和正压力成正比关系；只需分清楚谁是受力物体，谁是施力物体，便可知道直尺受到的压力是由谁发生弹性形变产生的。
【解答】解：false、直尺静止时，处于受力平衡状态，由题图可知，直尺和支持顶端的手指共有两个接触面，每个接触面都有沿竖直方向的摩擦力和沿水平方向的支持力，则直尺对手指有4个力的作用，故false错误，false正确；
false、静止时，直尺受到的摩擦力为静摩擦力，与手指对其的正压力无关，其大小总等于重力，故false错误；
false、直尺受到的压力，是手指对直尺的作用力，施力物体是手指，所以这个力是手指发生弹性形变产生的，故false错误。
故选：false。
【点评】解决本题需要搞清楚三点：一是物体处于平衡状态时的受力分析，二是静摩擦力与滑动摩擦力的区别，三是弹力产生的原因。
3．【分析】伽利略通过通验观察和逻辑推理发现，换用不同的质量的铜球，从不同高度开始滚动，只要斜面的倾角一定，铜球的速度随时间均匀增大，即铜球沿斜面滚下的运动是匀加速直线运动，并合理外推到倾角为false的情况，得出自由落体运动的规律。
【解答】解：false、物体做自由落体运动的时间很短，不易测量，当时伽利略利用斜面做实验，主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间，在当时的情况下，还没有出现加速度的概念，伽利略在实验中没有测量加速度，故false正确，false错误；
false、铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，则由静止释放的铜球运动的速度与时间成正比，与位移不是成正比，故false错误。
故选：false。
【点评】此题考查了自由落体运动的相关知识，解题的关键要明确伽利略对自由落体运动的研究的实验过程，可以通过阅读课本了解，同时实验事实与理论应该是一致的，故可结合匀变速运动的知识求解。
4．【分析】苹果做自由落体运动，先由匀变速直线运动中间时刻的速度等于该时间段的平均速度求出下落最后false的初速度，进而求出落地前的末速度，最后由位移和速度关系式求出下落高度。
【解答】解：落地前最后一秒的位移约为false，即最后一秒的平均速度为false，
由匀变速直线运动中间时刻的速度等于该时间段的平均速度可知，最后一秒的平均速度就是最后false的初速度，则苹果落地时的速度为false，
则由匀变速直线运动速度与位移的关系式知false，
解得false，
已知每层楼高约false，则苹果掉下时的楼层为false。
故苹果掉下时的楼层为第五层。
故选：false。
【点评】解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解。
5．【分析】玻璃筒内有空气时，羽毛、金属片不同时落下，是因为所受的重力和空气阻力不同，导致加速度不同．玻璃筒内没有空气时，物体做自由落体运动，加速度相等，下落时间相同．
【解答】解：false、抽成真空前，铁片以及羽毛都受到空气阻力，根据牛顿第二定律可知false可知，解得false，铁片的阻力相对更小，加速度大，先落地。故false错误，false错误；
false、抽成真空后，没有空气阻力，羽毛与铁片做自由落体运动，加速度都为false，根据false 可知两者下落时间相同。故false正确，false错误；
故选：false。
【点评】解决本题的关键知道玻璃筒内没有空气时，物体不受阻力，仅受重力，做自由落体运动，不同形状和质量的物体都是同时落地．
6．【分析】伽利略对运动和力的关系研究，其科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐结合起来。
由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体所用的时间，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于沿斜面下滑时加速度减小，所用时间长得多，所以容易测量。这个方法叫“冲淡”重力。
【解答】解：false、甲、乙、丙均是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，故false错误；
false、伽利略的时代无法直接测定瞬时速度，就无法验证false与false成正比的思想，伽利略通过数学运算得到，若物体初速度为零，且速度随时间均匀变化，即false正比于false，那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比，只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。由于伽利略时代靠滴水计时，不能测量自由落体所用的时间，伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于沿斜面下滑时加速度减小，所用时间长得多，所以容易测量，这个方法叫“冲淡”重力，故false正确，false错误。
故选：false。
【点评】本题考查的就是学生对于物理常识的理解，这些在平时是需要学生了解并知道的，看的就是学生对课本内容的掌握情况．
7．【分析】在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度求得通过光电门的速度，利用速度false位移公式求得下降高度。
【解答】解：false，在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，则false
小球做自由落体运动，下落的高度false，故false错误，false正确
故选：false。
【点评】本题主要考查了自由落体运动，关键抓住在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度即可。
8．【分析】根据自由落体运动的公式求出自由落体下降的高度及末速度，再用速度false位移关系式求解减速运动的下降高度，再求下降总高度。
【解答】解：设做自由落体运动阶段的时间为false，末速度为false，下降高度false，则：false，false，解得：false，false
由题意，第二阶段做匀减速直线运动，加速度大小为false，设此阶段下降高度为false，则：false，解得：false
该设施的最小高度：false
解得：false
故false错误，false正确。
故选：false。
【点评】本题考查了匀变速直线运动的规律，主要是要熟练掌握匀变速直线运动的常用公式，题目比较简单。
9．【分析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据推论相邻的相等时间内的位移之比为false即可求解最后一个false时间内的高度。
【解答】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false时间内、第二个false时间内、第三个false时间内位移之比为false，而总位移为false，则第三个false时间内位移为false，故false正确，故false错误。
故选：false。
【点评】本题主要考查了初速度为零的匀加速直线运动推论的直接应用，也可以根据自由落体运动基本公式求解。
10．【分析】根据位移公式求出开始开false内下落的高度，再由题意求出最后false下落的高度，由平均速度公式求出最后false中间时刻的速度，由速度false时间公式求出时间，由位移false时间关系即可求出物体下落的总高度。
【解答】解：物体开始false内下落高度false，则由题意可知，最后false内下落的高度false，根据平均速度公式可知，最后false中间时刻的速度false，则物体自由下落的时间false，则物体下落的总高度false，故false正确，false错误。
故选：false。
【点评】本题考查自由落体规律的应用，要注意对于匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的速度这一重要结论的应用。
11．【分析】忽略空气阻力，雨滴均做自由落体运动，下落加速度与质量无关，再根据位移false时间公式以及速度false时间公式确定落地时间和落地速度。
【解答】解：false、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false错误；
false、雨滴均做自由落体运动，设后释放雨滴运动的时间为false，两雨滴先后释放的时间差为△false，则先释放雨滴运动时间为false△false，则两雨滴的距离△false△false△false，故落地前两雨滴的距离越来越大，故false正确。
故选：false。
【点评】本题关键明确两个小球的运动性质，然后根据自由落体运动的位移时间关系公式和速度时间关系公式列式求解速度差和距离的表达式进行讨论。
12．【分析】自由落体运动中间任意一段位移是加速度为false的匀加速直线运动，根据速度false位移关系公式及速度false时间关系公式即可解题false
【解答】解：false根据位移false速度公式可知：false，故false正确；
false、根据false得：false，故false正确；
false、匀变速直线运动平均速度false，故false正确；
false、自由落体运动加速度处处相等，所以false错误；
故选：false。
【点评】本题主要考查了匀变速直线运动的基本公式的直接应用，难度适中false
13．【分析】在女生的反应时间内，直尺做自由落体运动，根据下降的高度，通过位移false时间公式求出自由下落的时间。
【解答】解：由自由落体运动的公式：false，其中false，代入公式解得false，故false正确，false错误。
故选：false。
【点评】解决本题的关键知道人的反应时间和自由落体运动的时间相等，结合位移false时间公式进行求解。
14．【分析】物体只受重力作用从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动。
【解答】解：false、物体只受重力作用从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动，故false错误；
false、根据牛顿第二定律，false，自由落体运动还必须从静止开始，故false错误；
false、自由落体运动是初速度为0，加速度为false的匀加速直线运动，故false正确；
false、自由落体运动的加速度为false，所以不同质量的物体其速度的变化快慢是相同的，故false错误。
故选：false。
【点评】本题考查自由落体运动的定义，注意初速度为零。
15．【分析】自由落体运动是初速度为零，只在重力作用下的运动，据此回答即可．
【解答】解：false、自由落体运动是初速度为零，加速度为false的匀加速直线运动，故false错误，false正确；
false、物体做自由落体运动，与质量无关，故false错误；
false、物体做自由落体运动，速度越来越大，重力不变，故false错误；
故选：false。
【点评】自由落体运动的条件是这类概念选择题判断的主要依据，所以不但要记准概念，还要充分理解．
16．【分析】铁球做自由落体运动，应用自由落体运动的位移false时间公式求出两铁球的位移，求出位移差，然后答题。
【解答】解：较大质量的小铁球运动时间false时，第一个小铁球的运动时间是false，
落地前两小铁球间的距离：
△false，
△false与false是一次函数关系，△false不断变大，故false错误，false正确。
故选：false。
【点评】本题考查了自由落体运动规律的应用，解决本题的关键知道自由落体运动的特点，结合位移false时间公式进行求解。
17．【分析】由位移false时间公式即可求出加速度，由速度false时间公式即可求出false末的速度；由位移公式求出false内的位移和第false内的位移，由平均速度的公式求出平均速度。
【解答】解：false、小球在第false内的位移是false，则第false内的平均速度为：false，第false内的平均速度等于false末的速度，所以有：false，物体在false末的速度是：false，故false错误；
false、物体在false内的位移：false，故false错误；
false、小球在第false内的位移是：false，故false正确。
故选：false。
【点评】该题考查自由落体运动的公式的应用，涉及的公式比较多，在解答的过程中要注意公式的形式的选择。
二．计算题（共5小题）
18．【分析】用自由落体位移公式求下落时高度；用自由落体速度公式求落地时的速度。
【解答】解：（1）自由落体false内的位移为：false，此即小球下落时离地面的高度。
（2）小球落地时速度大小为：false
答：（1）小球下落时离地面的高度为false；
（2）小球落地时的速度大小为false。
【点评】本题考查了自由落体的规律，主要是熟记自由落体运动的位移和速度公式，注意自由落体运动的加速度false。
19．【分析】（1）设滴水的时间间隔为false，知窗子的高度等于自由下落false内的位移减去false内的位移．根据自由落体运动的位移时间公式求出滴水的时间间隔；
（2）通过滴水的时间间隔，根据速度false时间公式求出此时第1滴水的速度．
【解答】解：（1）水滴都做自由落体运动，设滴水间隔为false，由匀变速直线运动规律得第2滴水的位移：false①
第3滴水的位移：false②
又因为：false③
所以联立①②③，解得：false
（2）此时，第1滴水的速度：false
答：（1）每滴水之间的时间间隔是为false；
（2）此时第1滴水的速度是false。
【点评】解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为0，加速度为false的匀加速直线运动．
本题也可以通过初速度为零的匀加速直线运动的推论，在相等时间间隔内的位移之比为false．求出下落的高度．
20．【分析】（1）首先分析要求解的问题，第一小问是估算，所以不考虑声音在空气中传播的时间，直接运用自由落体运动基本公式求解；第二问要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声音的时间。
（2）前false下落的高度减去前false下落的高度即可。
【解答】解：（1）小石块做自由落体运动，运动时间为false，
根据自由落体运动的位移时间公式可知false
声音在空中传播需要时间，故实际做自由落体的时间小于听到击水声音的时间，实际值小于估算值。故估算值偏大
（2）小石头在最后false内下落的高度△false
答：（1）他们认为就是false石头自由下落的时间，出了井口到水面距离是false。考虑到声音在空气中传播需要一定的时间，估算结果偏大；
（2）忽略声音在空气中的传播时间，小石头在最后false内下落的高度是false。
【点评】此题属于自由落体运动公式直接运用的基础题型：已知运动时间求位移，基础题目。
21．【分析】（1）根据自由落体运动的位移时间公式分别求出false、false两球下落的时间，从而得出落地的时间差。
（2）结合速度时间公式求出false球落地时false球的速度。
【解答】解：（1）对false球，根据false得：
false，
对false球，根据false得：
false，
则两小球落地的时间差为：
△false。
（2）false球落地的时间为false，此时false球的速度为：
false。
答：（1）两小球落地时间相差为false；
（2）false球落地时false球的速度为false。
【点评】解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题。
22．【分析】（1）根据题意知总时间为false，总位移false，根据false求解平均速度；
（2）根据相等时间内的位移之比为false求解遮挡住的数字；
（3）根据false解得false。
【解答】解：（1）根据题意知总时间为false，总位移false
根据false
（2）设第一段距离为false，则false
解得false
（3）根据false，解得false
答：（1）图中小球下落的平均速度大小为false；
（2）图中被“”遮挡住的数字为0.78；
（3）小球自由下落的加速度大小为false。
【点评】本题关键是明确自由落体运动的运动性质和特点，然后结合运动学规律分析，不难。