高中物理-自由落体运动练习(含解析)

自由落体运动课后篇巩固提升合格考达标练1.(多选)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,如图可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是()A.其中的甲、乙、丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论B.其中的丁图是实验现象,甲、乙、丙图是经过合理的外推得到的结论C.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使时间更容易测量D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显,丁图是经过合理的外推得到的结论,选项A正确,B错误;伽利略的时代无法直接测定瞬时速度,就无法验证v与t成正比,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v正比于t,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,选项C正确,D错误。

2.(2021四川乐山高一期末)下图是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片。

已知频闪照相机的频闪周期为T。

下列说法正确的是()A.x1、x2、x3一定满足x1∶x2∶x3=1∶3∶5B.羽毛下落到B点的速度大小为x1+x2TC.苹果在C点的速度大小为2gTD.羽毛下落的加速度大小为x3-x12T2,从开始计时起,连续相等时间内位移之比为x 1∶x 2∶x 3=1∶3∶5,A 点不一定是起点,A 错误;羽毛下落到B 点的速度大小为v=x 1+x22T ,B 错误;如果A 点是起点,苹果在C 点的速度大小为2gT ,题目无此条件,C 错误;羽毛下落的加速度大小为a=x 3-x 12T 2,D 正确。

3.(2020湖南湘潭高一期中)如图所示,甲同学用手拿着一把长50 cm 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。

人教版高中物理必修1 第二章第5节自由落体运动一、单选题（本大题共10小题）1.一石块由高出地面上方H处做自由落体运动，当它的速度大小等于落地速度的一半时，距离地面的高度为（）A. B. C. D.2.两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t，当第二个物体开始下落时，两物体相距（）A. B. C. D.3.一物体从h高处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度为v，那么当物体下落时间为时，物体的速度和距离地面的高度分别是（）A. ,B. ,C. ,D. ,4.在离地高h处，沿竖直方向向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为（）A. B. C. D.5.以20m/s的初速度从地面竖直上抛一物体，空气阻力不计，（g取10m/s2），以下说法正确的是（）A. 运动过程加速度不断变化B. 从抛出到上升至最高点的时间为1sC. 上升的最大高度为25mD. 从上抛至落回原处的时间为4s6.一个物体做竖直上抛运动，初速度为20m/s，它升到最高点经历时间及上升的高度分别为（g=10m/s2）（）A. 1s,10mB. 2s,20mC. 3s,30mD. 4s,40 m7.跳伞运动员以5m/s的速度竖直匀速降落，在离地面h=10m的高度处掉下一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为（扣子受到的空气阻力忽略不计，运动员的运动不受掉落的扣子影响）（）A. 2sB. 1sC.D.8.一小球由静止释放自由下落，最后一秒内的位移为20m，不计空气阻力，取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A. 小球运动的总时间为2sB. 小球着地的速度为C. 小球着地的速度为D. 小球释放的位置距地面的高度为45m9.唐代诗人李白用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景，以三尺为一米，可估算出水落到地面的速度为（）A. 100B. 140C. 200D. 1 00010.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，5s内物体的（）A. 路程为25 mB. 平均速度大小为5 ,方向向上C. 速度改变量的大小为10D. 位移大小为25 m,方向向下二、填空题（本大题共5小题）11.某个由静止自由下落的物体，忽略空气阻力，落地前最后一秒下落的高度为25米，由此可知，该物体是从______m高的地方下落的，落地速度大小为______m/s．（g 取10m/s2）12.高空作业的电业工人，在操作过程中，不慎将一螺母脱落，经2s螺母落地，取g=10m/s2，则螺母脱落处距地面的高度h=______m；螺母落地时的速度大小v=______m/s．13.一个物体从45m高的地方静止释放，做自由落体运动（g取10m/s2），则物体到达地面时的速度为______，物体下落的时间为______，物体下落最后1s内的位移为______．14.某实验小组用图甲所示的装置测自由落体的加速度．其操作步骤如下：A．按照图甲的装置安装实验器材B．将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上C．先释放纸带，之后闭合开关接通电源，打出一条纸带D．重复步骤C几次，从打出的纸带中选取较理想的一条如图乙，测出纸带上一些连续点的距离为AB=5.8mm，BC=9.8mm，CD=13.6mm，DE=17.6mm；E．根据测量的数据算出重力加速度（1）以上步骤中有错误，请指出其错误步骤（填代号）并改正：______ ；______ ．（2）分析纸带可以得到B点速度为______ m/s，当地重力加速度为______ m/s2（交流电频率为50Hz，保留三位有效数字）．用这种方法测出的重力加速度总比实际值偏小，其原因是______ ．15.某同学用图1所示的装置测定重力加速度：（1）电火花计时器的工作电压为______，打点周期是______s．（2）打出的纸带如图2所示，实验时纸带的______端应和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）（3）纸带上取连续的1至9点为计时点，由纸带上所给的数据可计算出实验时的加速度为______ m/s2．（4）当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因______三、计算题（本大题共3小题）16.一个屋檐距地面9m高，每隔相等的时间就有一个水滴从屋檐自由落下．当第4滴水刚要离开屋檐时，第1滴水正好落到地面，求此时第2滴水离地的高度（g=10m/s2）。

2.4 自由落体运动-同步练习（含解析）一、单选题1.从同一高度以不同的速度同时水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力，则（）A.初速度大的先落地B.质量大的先落地C.两个石子同时落地D.无法判断2.如图所示，小球从竖直砖墙某位置由静止释放，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，判断小球释放的初始位置与1位置相距（）A.dB.C.D.3.据分析，著名足球明星C罗曾在某次头球破门时重心上升了71cm，估算此次头球破门时C罗离地的时间应为（）A.0.75sB.0.38sC.0.27sD.0.54s4.两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为，第二个物体下落时间为，当第二个物体开始下落时，两物体相距（）A. B. C. D.5.一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动，在上升过程的最后1 s初的瞬时速度的大小和最后1 s 内的位移大小分别是(g取10 m/s2)()A.10 m/s，10 mB.10 m/s，5 mC.5 m/s，5 mD.由于不知道初速度的大小，故无法计算6.将一个物体以一定的初速度竖直向上抛出，0.8 s末物体的速度大小为8 m/s，不计空气阻力，g取10 m/s2，下列说法正确的是（）A.物体在3.2 s末回到抛出点B.0.8 s时物体的运动方向可能向下C.物体的初速度为20 m/sD.0.8 s时物体可能位于抛出点下方7.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。

小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法正确的是（）A.两球的质量应相等B.两球应同时落地C.只做一次实验就可以得出结论D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动8.长为0.95m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为1.25m，若这个隧道长为5m，让这根杆自由下落，则它通过隧道的时间为（g=10m/s2）（）A.0.5sB.0.7sC.0.9sD.1.2s二、多选9.距水平地面高为2h处由静止释放一物体，物体做自由落体运动，距离地面高为h时的速度大小为、经历的时间为t，下列说法正确的是（）A.物体落地的速度大小为B.物体落地的速度大小为C.物体从刚释放到刚落地的时间为D.物体从刚释放到刚落地的时间为10.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。

专题3 自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动是初速度为0、只在重力作用下(加速度为g )的匀加速直线运动，匀变速直线运动的一切推论公式也都适用.2.竖直上抛运动是初速度竖直向上、只在重力作用下(加速度大小为g )的匀变速直线运动，可全过程应用匀变速直线运动规律列方程，也可分成上升、下降阶段分段处理，特别应注意运动的对称性.3.“双向可逆类运动”是a 不变的匀变速直线运动，参照竖直上抛运动的分析方法，可分段处理，也可全过程列式，但要注意v 0、a 、x 等物理量的正负号.1.(2020·福建永安一中月考)如图1所示，某同学观察悬崖跳水者从悬崖处自由下落，由于空气阻力的影响，现测出跳水者碰到水面前的下落时间为 3.0 s ，当地重力加速度大小为g ＝9.8 m/s 2，而悬崖到水面的实际高度可以通过科技手段准确测量，准确测量的高度可能为( )图1A.43.0 mB.45.0 mC.47.0 mD.49.0 m答案 A解析 若没有空气阻力，有h ＝12gt 2＝44.1 m ，由于跳水者在向下运动的过程中受到空气阻力，所以他向下运动的加速度要小于重力加速度g ，计算的结果比实际的高度偏大，可知实际的高度要小于44.1 m ，A 正确，B 、C 、D 错误.2.(2020·福建省四地六校月考)某同学为估测一教学楼的总高度，在楼顶将一直径为 2 cm 的钢球由静止释放，测得通过安装在地面的光电门数字计时器的时间为0.001 s ，由此可知教学楼的总高度约为(不计空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2)( ) A.10 m B.20 m C.30 m D.40 m答案 B解析 v ＝d t ＝20 m/s ，v 2＝2gh ，则h ＝v 22g＝20 m.3.(2020·安徽滁州市联合质检)将一个小球从报废的矿井口由静止释放后做自由落体运动，4 s 末落到井底.该小球开始下落后第2 s 内和第4 s 内的平均速度之比是( )A.1∶3B.2∶4C.3∶7D.1∶4答案 C解析 小球从静止释放，第2 s 内和第4 s 内位移之比为3∶7，则v 2∶v 4＝3∶7. 4.(2020·陕西省一模)如图2所示，在地面上一盘子C 的正上方A 处有一金属小球a 距C 为20 m ，在B 处的另一个金属小球b 距C 为15 m ，小球a 比小球b 提前1 s 由静止释放.g 取10 m/s 2，则( )图2A.b 先落入C 盘中，两球不可能在下落过程中相遇B.a 先落入C 盘中，a 、b 下落过程中的相遇点在BC 之间某位置C.a 、b 两小球同时落入C 盘D.a 、b 两小球的相遇点恰好在B 处 答案 D解析 a 比b 提前1 s 释放，a 在1 s 内下落的位移为h 1＝12gt 12＝12×10×12m ＝5 m ，因为a在b 上方5 m 处，故a 到B 处时b 才开始释放，即a 、b 两小球相遇点恰好在B 处，由于在B 点相遇时a 初速度大于零，b 的初速度为零，故a 先落入C 盘中，选项D 正确.5.(多选)(2020·百校联考)将一个小球竖直向上抛出，碰到高处的天花板后反弹，并竖直向下运动回到抛出点，若反弹的速度大小是碰撞前速度大小的0.65倍，小球上升的时间为1 s ，下落至抛出点的时间为1.2 s ，重力加速度取10 m/s 2，不计空气阻力及小球与天花板的碰撞时间，则下列说法正确的是( )A.小球与天花板碰撞前的速度大小为10 m/sB.小球与天花板碰撞前的速度大小为8 m/sC.抛出点到天花板的高度为15 mD.抛出点到天花板的高度为13 m 答案 AC解析 由题意可知，vt 1＋12gt 12vt 2＋12gt 22，求得v ＝10 m/s ，抛出点到天花板的高度为h ＝vt 1＋12gt 12＝15 m ，选项A 、C 正确.6.(多选)如图3所示，在倾角为30°且足够长的光滑斜面底端，一小球以初速度v 0＝10 m/s 的初速度沿斜面向上运动(g 取10 m/s 2)，则( )图3A.小球沿斜面运动的最大距离为20 mB.小球回到斜面底端的时间为4 sC.小球运动到距底端7.5 m 处的时间可能为3 sD.小球运动到距底端7.5 m 处的时间可能为1 s 答案 BCD解析 由mg sin θ＝ma 得a ＝5 m/s 2，上升最大距离x ＝v 022a ＝1022×5m ＝10 m ，A 错误；上升时间t 上＝v 0a ＝105s ＝2 s ，根据对称性知t 总＝2t 上＝4 s ，B 正确；全过程分析7.5 m ＝v 0t －12at 2，得t ＝1 s 或t ＝3 s ，故C 、D 正确. 7.(2019·福建永安一中、德化一中、漳平一中联考)一条悬链长7.2 m ，从悬挂点处断开，使其自由下落，不计空气阻力，则整条悬链通过悬挂点正下方20 m 处的一点所需的时间是(重力加速度g 取10 m/s 2，整个过程中悬链不落地)( ) A.0.3 s B.0.4 s C.0.7 s D.1.2 s 答案 B解析 悬链的上、下端到达该点所用的时间分别为t 上＝2h 上g ＝2×2010s ＝2 s ， t 下＝2h 下g＝2×10s ＝1.6 s ， 则Δt ＝t 上－t 下＝0.4 s ，故B 正确.8.(2020·山东烟台市期末)在不计空气阻力的条件下，竖直向上抛出的物体的位移—时间图象(即x －t 图象)如图4所示.某次玩具枪测试中，子弹从枪口射出时的速度大小为40 m/s ，测试员在t ＝0时刻竖直向上射出第一颗子弹，之后每隔2 s 竖直向上射出一颗子弹，假设子弹在运动过程中都不相碰，不计空气阻力，g 取10 m/s 2.对于第一颗子弹，它和以后射出的子弹在空中相遇的时刻分别为( )图4A.3 s,4 s,5 sB.4 s,4.5 s,5 sC.5 s,6 s,7 sD.5.5 s,6.5 s,7.5 s答案 C解析 第一颗子弹从射出到落回射出点所用的时间t 0＝2v 0gt 后与第n 颗子弹相遇，则相遇时第n 颗子弹的运动时间t n ＝t －2(n －1) s ，n ＝2,3,4，根据竖直上抛运动的位移公式有v 0t －12gt 2＝v 0t n －12gt n 2，联立两式解得t ＝(n ＋3) s ，当n ＝2时t ＝5 s ，当n ＝3时t ＝6 s ，当n ＝4时t ＝7 s ，C 正确.。

高中物理人教版必修第一册同步练习：2.4自由落体运动一、单选题（共8题；共16分）1. 在高层楼房的阳台外侧以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处所经历的时间一定不是(空气阻力不计，g取10m/s2)（）A.1sB.(2+√7)sC.3sD.(7−√7)s2. 石块A自塔顶自由落下s1时，石块B自离塔顶s2处自由落下，两石块同时落地．则塔高为（）A.s1+s2B.(s1+s2)24s1C.s124(s1+s2)D.(s1+s2)2s1−s23. 一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第1秒内的位移是它落地前最后一秒内位移的一半，g取10m/s2，则它开始下落时距地面的高度为（）A.5mB.20mC.31.25mD.11.25m4. 一物体从ℎ高处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度为v，那么当物体下落时间为t3时，物体的速度和距离地面的高度分别是（）A.v 3，ℎ9B.v9，ℎ9C.v3，8ℎ9D.v9，ℎ35. 一质点从高ℎ处由静止释放，已知该质点着地前最后2s内的位移为40m，不计空气阻力，g＝10m/s2，则ℎ的大小为（）A.45mB.50mC.60mD.80m/s6. 做自由落体运动的甲、乙两物体质量之比为1:3，下落高度之比1:2，甲乙同时下落，g取10m/s2，则（）A.下落加速度之比1:3B.下落过程中甲乙速度大小始终相等C.下落时间之比为1:2D.甲落地前，甲乙间距离逐渐增大7. 从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙，若两球被释放的时间间隔为1s，在不计空气阻力的情况下，它们在空中的运动过程中（）A.甲、乙两球的距离越来越大，甲、乙两球的速度之差越来越大B.甲、乙两球的距离始终保持不变，甲、乙两球的速度之差保持不变C.甲、乙两球的距离越来越大，甲、乙两球的速度之差保持不变D.甲、乙两球的距离越来越小，甲、乙两球的速度之差越来越小8. 让一小石块从井口自由落下，经过2s后听到石块落水的声音，则井口到水面的距离最接近（）A.10mB.20mC.30mD.40m二、多选题（共4题；共12分）甲球的质量是乙球质量的5倍，两球从同一高度同时自由落下，下列说法正确的是（）A.甲、乙都做自由落体运动，所以都不受任何外力作用B.甲、乙从同一高度自由落下，所以两球同时落地C.甲球质量大，所以甲的加速度比乙的加速度大D.甲球质量大，所以甲落到地面的速度也大甲、乙两球从同一高度处相隔1s先后自由下落，则在下落过程中（）A.未落地前，在同一时刻甲、乙的速度相同B.两球速度差始终不变C.未落地前，甲加速度大于乙加速度D.两球距离越来越大在高11.25m的屋檐上，每隔一定的时间有一滴水落下，已知第一滴水落到地面时，第四滴水刚好离开屋檐。

物理·必修1(人教版) 
第五课时自由落体运动
水平测试
1．下列说法正确的是() 
A．从静止开始下落的物体不一定做自由落体运动
B．若空气阻力不能忽略，则一定是重的物体下落得快
C．自由落体运动加速度的方向总是垂直向下
D．满足速度跟时间成正比的下落运动一定是自由落体运动
答案：A
2．关于自由落体运动，以下说法正确的是() 
A．质量大的物体做自由落体运动时的加速度大
B．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动
C．雨滴下落的过程是自由落体运动
D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看作自由落体运动
解析：所有物体在同一地点的重力加速度相等，与物体质量大小无关，故A错；从水平飞行着的飞机上释放的物体，由于惯性具有
＝1
gt∶2∶ 3. 2
做自由落体运动的物体初速度为0，且速度随时间变化的正确．
＝1
gt
2
＝12×
1 gt 1
g＝1g1)
＝1
2
gt
＝2x
g ＝
＝12gt －12gt ＝t ＝45 水平测试A.v B.v g 2v
D.
2－2v g h ，2v
点所需的时间
点时，位移为5 m,5 ＝1gt m,20 m ＝12gt 22，t 2＝t 2－t 1＝1 s.
滴下一滴水，当与第2滴分别位
滴水的运动等效为一滴水的自由落体，水运动的全过程分成时间相等的4段，设每段时间间隔为
末、3T s末、4
gt
x 0 g ＝2×0.2
10
＝2。

习题课自由落体运动与竖直上抛运动1.某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆(如图所示)．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取g＝10 m/s2)( )A．2 m/s B．4 m/sC．6 m/s D．8 m/s解析：选B.身体横着越过1.8 m的横杆，此时重心高度为1.8 m，起跳时重心高度为0.9 m，所以重心上升的最大高度为h＝1.8 m－0.9 m＝0.9 m．所以起跳时竖直向上的速度v＝2gh＝2×10×0.9 m/s＝3 2 m/s，最接近的是4 m/s，所以应选B.2．(2019·江苏南通一中高一期中)如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间．当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏住直尺，根据乙手指所在位置计算反应时间．为简化计算，某同学将直尺刻度进行了改进，以相等时间间隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中刻度线标度正确的是( )解析：选B.由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度处，所以0刻度要在下边．物体做自由落体运动的位移：h＝12gt2，位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大．由以上的分析可知，只有图B是正确的．3．小球从空中某处由静止开始自由下落，与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处，此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示，则( )A．在下落和上升两个过程中，小球的加速度不同B．小球开始下落处离地面的高度为0.8 mC．整个过程中小球的位移为1.0 mD ．整个过程中小球的平均速度为2 m/s解析：选B.v －t 图象斜率相同，即加速度相同，所以选项A 错误；0～0.4 s 内为自由落体过程，通过的位移即为高度0.8 m ，选项B 正确；前0.4 s 自由下落0.8 m ，后0.2 s 反弹向上运动0.2 m ，所以整个过程小球位移为0.6 m ，选项C 错误；整个过程小球的平均速度大小为 1 m/s ，选项D 错误．4．一杂技演员，用一只手抛球．他每隔0.40 s 抛出一球，接到球便立即把球抛出．已知除抛、接球的时刻外，空中总有4个小球，将球的运动近似看做是竖直方向的运动，球到达的最大高度是(高度从抛球点算起，g 取10 m/s 2)( ) A ．1.6 m B ．2.4 m C ．3.2 mD ．4.0 m解析：选C.被杂技演员抛出的小球在空中应做竖直上抛运动．考虑到空中总有四个小球，其边界情况为，演员手中的球将要被抛出时，空中第4个小球刚到演员的手中，如图所示．也就是说，抛出的小球在空中运动的时间是1.6 s ．再根据竖直上抛运动上升过程和下降过程具有对称性，可知第二个小球抛出后经过0.80 s 到达最高点．小球到达的最大高度H ＝12gt 2＝3.2 m.5．(2019·湖南衡阳高一月考)建筑工人安装搭手架进行高空作业，有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5 m 的铁杆在竖直状态下脱落了，使其做自由落体运动，铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2 s ．已知重力加速度g ＝10 m/s 2，不计楼层面的厚度．则铁杆刚下落时其下端到该楼层的高度为( ) A ．25.5 m B ．28.8 m C ．30 mD ．29.5 m解析：选 B.设铁杆下端到达该楼层面时的速度为v .根据L ＝vt ＋12gt 2得：v ＝L －12gt 2t＝5－12×10×0.040.2m/s ＝24 m/s则铁杆下落时其下端到该楼层的高度为：h ＝v 22g ＝24×2420m/s ＝28.8 m ，故B 正确．6．某一跳水运动员从离水面10 m 高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45 m 达到最高点，落水时身体竖直，手先入水，从离开平台到手接触水面，运动员可以用于完成动作的时间为多长？在此过程中，运动员水平方向的运动忽略不计，运动员可视为全部质量集中在重心的一个质点，取g ＝10 m/s 2. 解析：如图所示，从平台跃起，到手接触水面，运动员重心的高度变化为h ＝10 m. 方法一：将整个过程分上升和下降两个阶段考虑，设运动员跃起的初速度为v 0，则v 202g＝H ， v 0＝2gH ＝2×10×0.45 m/s ＝3 m/s ，故上升时间为：t 1＝v 0g＝0.3 s.设运动员从最高点到手接触水面所用时间为t 2，则 12gt 22＝h ＋H ，t 2＝ 2（H ＋h ）g＝2×（10＋0.45）10s ≈1.4 s ，故用于完成动作的时间为t ＝t 1＋t 2＝1.7 s.方法二：运动员的整个运动过程为竖直上抛运动，设总时间为t ，由于运动员入水时位于跃起位置下方10 m 处，故该过程位移为x ＝－h ，即：x ＝v 0t －12gt 2，其中v 0＝3 m/s ，代入数据得：5t 2－3t －10＝0，t ＝3＋20910s ≈1.7 s(另一根不合题意，舍去)． 答案：1.7 s。

2021年高中物理自由落体运动同步练习（含解析）新人教版必修11．如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片，由照片可知：（）A.网球正在上升B. 网球正在下降C.网球的加速度向上D. 网球的加速度向下2．如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c 从同一高度分别开始自由下落和平抛。

下列说法正确的有（）A．它们同时到达同一水平面B．它们动量变化的大小相同C．它们的末动能相同D．重力对它们的冲量相同3．“玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想。

机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。

则A．月球表面重力加速度为B．月球第一宇宙速度为C．月球质量为D．月球同步卫星离月球表面高度4．一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB．该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示．已知曝光时间为1/1000s，则小石子出发点离A点约为（重力加速度g＝10m/s2）A．6．5 m B．10 mC．20 m D．45 m5．一个物体从某一高度做自由落体运动，它在下落第1 s内、第2s内、第3秒内的位移之比为A．1:2:3 B．1:3:5 C．1:4:9 D．6．运动员从悬停在空中的直升机上跳伞，伞打开前可看做是自由落体运动，打开伞后减速下降，最后匀速下落。

如果用表示下落高度，表示下落的时间，F合表示人受到的合力，E表示人的机械能，E p表示人的重力势能，表示人下落的速度，在整个过程中，如果打开伞后空气阻力与速度平方成正比，则下列图像可能符合事实的是（）7．关于自由落体运动，下列说法中正确的是A．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B．自由落体运动是初速度为零的匀加速运动C．做自由落体运动的物体处于超重状态D．做自由落体运动的物体，质量越大，下落得越快8．伽利略在对自由落体运动的研究过程中，开创了如下框图所示的一套科学研究方法，其中方框2和4中的方法分别是A．实验检验，数学推理B．数学推理，实验检验C．提出假设，实验检验D．实验检验，合理外推9．如图所示为“割绳子”游戏中的一幅截图，游戏中割断左侧绳子糖果就会通过正下方第一颗星星…….糖果一定能经过星星处吗？现将其中的物理问题抽象出来进行研究：三根不可伸长的轻绳共同系住一颗质量为m的糖果（可视为质点），设从左到右三根轻绳的长度分别为l1、l2和l3，其中最左侧的绳子处于竖直且张紧的状态，另两根绳均处于松弛状态，三根绳的上端分别固定在同一水平线上，且相邻两悬点间距离均为d，糖果正下方的第一颗星星与糖果距离为h。

人教版高一物理必修第一册课堂同步精选练习2.4 自由落体运动（解析版）一、选择题1. 钢球A自塔顶自由落下2米时,钢球B自离塔顶6米距离处自由落下,两钢球同时到达地面,不计空气阻力,则塔高为()A.24 mB.15 mC.12 mD.8 m【答案】B【解析】根据h=12gt2得A球下落2 m所需时间为:t1=√2ℎ1g =√105sB球下落的时间为:t2=√2ℎ'g①对A球有:h=12g(t1+t2)2②由①②解得:h≈15 m。

2.关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动B.加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C.在自由落体运动过程中,质量不同的物体运动规律相同D.物体做自由落体运动的位移与时间成正比【答案】C【解析】物体由静止开始,只在重力作用下的运动是自由落体运动,A、B错误;在自由落体运动中,加速度a=g,其运动规律与质量无关,C正确;自由落体运动的位移h=12gt2,h与t2成正比,D错误。

3. 关于自由落体运动,下列说法正确的是( ) A.在空气中不考虑阻力的运动是自由落体运动 B.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 C.质量大的物体,所受重力大,因而落地速度大 D.自由落体加速度在地球赤道处最大 【答案】B【解析】自由落体运动是指物体仅在重力的作用下由静止开始下落的运动。

初速度为零,加速度为g,故自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故A 错误,B 正确。

根据v 2=2gh 可得物体落地的速度v=√2gℎ,只要从同一高度做自由落体运动,落地时的速度就相同,与质量无关,故C 错误。

在相同的纬度,海拔越高重力加速度越小,在相同的海拔,纬度越高重力加速度越大,故D 错误。

4. 在同一地点,质量不同的两个物体从同一高度同时开始做自由落体运动,则( ) A.质量大的物体下落的加速度大 B.质量大的物体先落地 C.质量小的物体先落地 D.两个物体同时落地 【答案】D【解析】根据自由落体运动的公式h=12gt 2,得t=√2ℎg,知落地时间与质量无关,所以两个物体同时落地。

第二章 匀变速直线运动的研究2.5 自由落体运动一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分。

在每小题给出的四个选项中. 1~6题只有一项符合题目要求；7~8题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

）1．某同学手拿甲、乙两物体，若甲物体的重力是乙物体的10倍，它们在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. 甲比乙的加速度大C. 甲乙同时着地D. 无法确定谁先着地【答案】C【名师点睛】本题考查学生对自由落体的理解，关键明确物体做自由落体运动时，加速度的大小恒定，与物体的质量无关，物体落地的时间由高度决定，高度相同时时间相同，此题是基础题，意在考查学生对基础知识的掌握程度.2．长为5 m 的竖直杆的下端距离一竖直隧道口上沿5 m ，若这隧道长也是5 m ，让这根杆自由下落，杆能自由穿过隧道，g 取10m/s 2，则它通过隧道的时间为： （ ）A ．(3－1) sB ． 3 sC ． (3＋1) sD ． (2＋1) s 【答案】A【解析】根据h=12gt 2，直杆自由下落到下端运动到隧道上沿的时间11225 110h t s s g ⨯=＝．直杆自由下落到直杆的上端离开隧道下沿的时间222215 310h t s s g ⨯=＝．则直杆过隧道的时间t=t 2-t 1=3）s ． 【名师点睛】此题考查了自由落体运动的规律的应用；解决本题的关键知道直杆通过隧道的时间等于直杆自由释放到直杆的下端到达隧道上沿的时间和直杆上端离开隧道的下沿的时间之差，解题时最好是画出草图.3．一个物体从屋檐自由落下，通过一个高为1.8m 的窗户用了0.2s ，g 取210/m s ，则屋檐距窗户下沿的高度为： （ ）A 、0.6mB 、0.2mC 、5mD 、3.5m【答案】C【名师点睛】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，也可以根据平均速度推论求出中间时刻的瞬时速度，从而得出物体到达屋檐下沿的速度，结合速度位移公式进行求解4．某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2 s 听到石头落底声．由此可知井深约为（不计声音传播时间，重力加速度g 取10 m/s 2）： （ ）A ．10 mB ．20 mC ．30 mD ．40 m【答案】B【解析】 根据自由落体运动的规律可知，枯井的深度为：m m gt 202102121h 22=⨯⨯==故选B.【名师点睛】此题考查了自由落体运动的规律的应用；关键是知道自由落体运动是初速度为零，加速度为g 的匀加速运动，熟记公式即可解答此题；此题意在考查学生基本公式的掌握的熟练程度.5．小球从离地122.5 m 的高处自由下落，则小球在下落开始后的连续三个2 s 时间内的位移大小之比是（g 取9.8m/s 2）： （ ）A.1:3:5B.4:12:9C.4:12:10D.2:2:1【答案】B【解释】根据212h gt =得：22122.5 59.8h t s s g ⨯=＝＝，则最后2s 内的位移等于最后1s 内的位移．根据x=12gt 2知，在2s 内、4s 内、5s 内的位移之比为4：16：25，则连续三个2s 内的位移为4：12：9．故选B.【名师点睛】此题考查了自由落体运动；解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律，结合位移时间公式进行求解，注意要判断出最后2s 内的位移等于多长时间内的位移，因为物体落地后不再运动；此题是易错题.6．石块A 自塔顶自由落下s 1时，石块B 自离塔顶s 2处自由落下，两石块同时落地．则塔高为： （ ）A. 21s s +B. ()12214s s s +C. )(42121s s s +D. ()21221s s s s -+ 【答案】B【名师点睛】此题是对自由落体运动的规律的考查；关键是知道自由落体运动是初速度为零的加速度为g 的匀加速运动；解题时要分析题意，搞清两个物体的位移关系及时间关系，根据运动公式列得方程求解；此题难度中等.7．甲乙两物体分别从高10m 处和高20m 处同时由静止自由下落，不计空气阻力，下面几种说法中正确的是： （ ）A ．乙落地速度是甲落地速度的2倍B ．落地的时间甲是乙的2倍C ．下落1s 时甲的速度与乙的速度相同D ．甲、乙两物体在最后1s 内下落的高度相等【答案】AC【解析】根据2v gh =可知，落地时乙的速度是甲落地速度的2倍，故A 正确；根据2 h t g＝，落地的时间乙是2倍，故B 错误；根据v=gt 可知，下落1s 时甲的速度与乙的速度都为10m/s ，相同，故C 正确；甲乙两物体下落的时间不同，最后一秒的初速度不同，所以最后1s 下落的距离不相等，故D 错误；故选AC 。

第5章《力与平衡》单元测试811．如图所示，斜劈形物体的质量为M ，放在水平地面上，质量为m 的粗糙物块以某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终保持静止，物块m 上、下滑动的整个过程中（ ）A.地面对斜劈M 的摩擦力方向先向左后向右B.地面对斜劈M 的摩擦力方向没有改变C.地面对斜劈M 的支持力大于（M ＋m ）gD.物块m 向上、向下滑动时加速度大小相同答案：B2．．如图所示，重为3N 的物体置于倾角为37大小为5N 的力F 斜面相对于地面保持静止，则下列说法中正确的是 ＝0.8，sin37º＝0.6 ） （ ）A ．物体可能沿斜面向下运动；B ．斜面对物体有摩擦力的作用；C ．斜面对地面没有摩擦力的作用；D ．斜面对物体的作用力水平向左。

答案：BD3．．如图所示，物体A 靠在竖直墙面上，在竖直推力F 的作用下，物体A 、B 均保持静止。

则物体A 的受力个数为 （ ）A ．2B ．3C ．4D ．5答案：B4．如图所示，物体A 靠在竖直墙面上，在竖直推力F 的作用下，物体A 、B 均保持静止。

则物体B 的受力个数为 （ ） A ．2 B ．3 C ．4 D ．5答案：C5． 如图所示的装置，用两根细绳拉住一个小球，两细绳间的夹角为θ，细绳AC 呈水平状态．现将整个装置在纸面内顺时针缓慢转动，共转过90°．在转动的过程中，CA 绳中的拉力F 1和CB 绳中的拉力F 2的大小发生变化，即 （ ）Ａ．F 1先变小后变大 Ｂ．F 1先变大后变小Ｃ．F 2逐渐减小 Ｄ．F 2最后减小到零答案：BCD6． 如图所示，轻绳一端系在质量为m 的物块A 上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆MN 的圆环上．现用水平力F 拉住绳子上一点O ，使物块A 从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力F 1和环对杆的压力F 2的变化情况是（ ）A ．F 1保持不变，F 2逐渐增大B ．F 1保持不变，F 2逐渐减小C ．F 1逐渐增大，F 2保持不变D ．F 1逐渐减小，F 2保持不变答案：B7．如图所示，用轻绳吊一个重为G 的小球，欲施一力F 使小球在图示位置平衡（θ<30°）， 下列说法正确的是 （ ）A ．力F 最小值为GsinθB ．若力F 与绳拉力大小相等，力F 方向与竖直方向必成θ角C ．若力F 与G 大小相等，力F 方向与竖直方向可能成θ角D ．若力F 与G 大小相等，力F 方向与竖直方向可能成2θ角答案：ABD 8．如图所示，用一根长为L 的细绳一端固定在O 点，另一端悬挂质量为m 的小球A ，为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧，小球A 处于静止，则需对小球施加的最小力等于（ ） A.mg 3 B.mg 23 C.mg 21 D.mg 33 答案：C9．质量为m 的物体放在倾角为α的斜面上，力F 垂直于斜面作用在物体上，物体处于静止状态，如图所示．下列说法中正确的是（ ）A ．力F 越大，物体所受摩擦力越大B ．力F 越小，物体所受摩擦力越小C ．力F 越大，物体所受摩擦力可能越大，也可能越小D ．物体所受摩擦力的大小与力F 无关答案：D10．如图所示，物体m 与斜面体M 一起静止在水平面上。

5 自由落体运动基础巩固1下列关于重力加速度的说法正确的是()A.重力加速度是矢量B.地球上各处的重力加速度g值都相同C.济南的重力加速度为9.8 m/s2,说明在济南做下落运动的物体,每经过1 s速度增加9.8 m/sD.黑龙江和广州的重力加速度都竖直向下,两者的方向相同答案:A2关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.在连续相等的位移内所用时间相等B.在连续相等的位移内平均速度相等C.在任何相等的时间内速度的变化量相等D.在任何相等的时间内位移的变化相等解析:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,速度的变化量Δv=gΔt,在任何相等的时间内速度的变化量相等,选项C正确;自由落体运动在连续相等的位移内所用时间t1∶t2∶t3∶ (1),选项A错误;自由落体运动在连续相等的位移内所用时间不同,故在连续相等的位移内平均速度不相等,选项B错误;自由落体运动在连续相等的时间内位移大小之比x1∶x2∶x3∶…=1∶3∶5∶…,故在任何相等的时间内位移的变化不相等,选项D错误。

答案:C3(多选)小鹏摇动苹果树,从同一高度一个苹果和一片树叶同时从静止下落,发现苹果先落地,下列说法正确的是 ()A.苹果和树叶都是自由落体运动B.苹果和树叶的运动都不能看作自由落体运动C.苹果的运动可以看作是自由落体运动,树叶的运动则不能看作自由落体运动D.假如地球上没有空气,则苹果和树叶会同时落地解析:自由落体运动是初速度为零,只在重力作用下的运动,当阻力远远小于重力时,阻力对运动影响可以忽略,这样的运动可看作自由落体运动,否则不可以。

答案:CD4唐代诗人李白用“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的壮美。

(1)不计空气阻力,以三尺为1 m,可估算出水落到地面的速度约为()A.100 m/sB.141 m/sC.200 m/sD.1 000 m/s(2)不计空气阻力,下落一千尺和三千尺时的速度之比为 ()A.1∶1B.1C.1∶3D.1∶9解析:(1)把瀑布的下落看成自由落体运动,三千尺换算成1000m,g取10m/s2,由速度与位移的关系得v m/s≈141m/s。

自由落体运动[随堂检测]1．在真空中，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，下列频闪照片中符合事实的是( )解析：选C.由于苹果和羽毛从同一高度同时下落，故任意时刻都在同一高度，且是做加速运动，故频闪间距不断变大，故C 正确．2．(多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是( ) A ．它是v 0＝0、a ＝g 、方向竖直向下的匀加速直线运动 B ．在开始连续的三个1 s 内通过的位移之比是1∶3∶5 C ．在开始连续的三个1 s 末的速度之比是1∶2∶3D ．从开始运动到下落4.9 m 、9.8 m 、14.7 m 所经历的时间之比为1∶2∶3解析：选ABC.由自由落体运动的性质可知A 正确；由自由落体运动的比例关系式知B 、C 正确；由比例关系式知，从开始运动到下落 4.9 m 、9.8 m 、14.7 m 所经历的时间之比为：1∶2∶3，故D 错误．3．(多选)(2019·广东阳东一中检测)物体从离地面45 m 高处做自由落体运动(g 取10 m/s 2)，则下列选项中正确的是( )A ．物体运动3 s 后落地B ．物体落地时的速度为20 m/sC ．物体在落地前最后1 s 内的位移为25 mD ．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s 解析：选AC.由h ＝12gt 2得t ＝2h g ＝3 s ，Δh ＝12gt 2－12gt 22＝25 m ，v ＝gt ＝30 m/s ，v ＝h t ＝453m/s ＝15 m/s.则A 、C 正确，B 、D 错误． 4．如图所示，测定一个人的反应速度，请甲同学拿着一把长30 cm 的直尺，他的手抓在尺的上端处，尺的零刻度端在下，乙同学的手候在尺的零刻度处准备听到口令后就抓住尺子，当甲同学松开直尺，乙同学见到直尺下落，立即用手抓住直尺，另一同学丙也重复乙的做法，现记录乙抓住尺的刻度数据为20 cm 和丙同学抓住尺的刻度数据为24 cm ，问：(1)乙和丙同学哪个反应速度快？(2)乙同学的反应时间为多少？(重力加速度g 取10 m/s 2)解析：(1)乙同学反应快，当直尺下落时，反应越快，抓住时直尺下落的距离越短，故乙同学反应快．(2)直尺下落的位移是：h ＝20 cm －0＝20 cm ＝0.2 m ，根据公式h ＝12gt 2代入数据得t ＝2h g＝2×0.210s ＝0.2 s. 答案：(1)乙同学反应快 (2)0.2 s[课时作业][学生用书P126(单独成册)]一、单项选择题1．关于自由落体运动，下列说法正确的是( ) A ．质量大的物体做自由落体运动的加速度大B ．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C ．雨滴下落的过程是自由落体运动D ．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看成自由落体运动解析：选D.所有物体在同一地点的重力加速度相等，与物体的质量大小无关，故选项A 错误；从水平飞行着的飞机上释放的物体，由于惯性而具有水平初速度，不做自由落体运动，故选项B 错误；雨滴下落的过程所受空气阻力与速度大小有关，速度增大时阻力增大，雨滴的速度增大到一定值时，阻力与重力相比不可忽略，不能认为是自由落体运动，故选项C 错误；水龙头上滴落的水滴所受空气阻力和重力相比可忽略不计，可认为只受重力作用，故选项D 正确．2．关于自由落体运动，下列说法正确的是( ) A ．物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B ．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C ．在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同 D ．物体做自由落体运动的位移与时间成正比解析：选C.自由落体运动是物体从静止开始只在重力作用下的运动，物体竖直向下的运动不一定是自由落体运动，故A 错误；自由落体运动是初速度为零，加速度为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B 错误；自由落体运动的加速度与物体的质量无关，是常量，其运动规律与质量无关，即不同质量的物体运动规律相同，故C 正确；由h ＝12gt 2可知：物体做自由落体运动的位移与时间的平方成正比，故D 错误．3．关于自由落体运动的加速度g ，下列说法中正确的是( ) A ．重的物体g 值大B ．同一地点，轻、重物体的g 值一样大C ．g 值在地球上任何地方都一样大D ．g 值在赤道处大于北极处解析：选B.g 值与物体轻重无关，A 错误，B 正确；g 值在地球上不同地方大小不同，在赤道处小于北极处，C 、D 错误．4．如图甲所示，两位同学根据课本提示的方法，利用自由落体运动做反应时间的测量．如图乙所示，A 点是开始时受测人手指的位置，B 点是结束时受测人手指的位置，则受测人的反应时间大致为( )A ．0.6 sB ．0.5 sC ．0.4 sD ．0.3 s解析：选D.尺子在人反应时间内做自由落体运动，从图中可得在人反应时间内尺子下落的高度为h ＝(55.0－10.0) cm ＝45.0 cm ＝0.45 m ，根据公式h ＝12gt 2可得t ＝2hg＝0.3 s ，故D 正确．5．(2019·商丘高一检测)伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的沿斜面运动的实验，当时利用斜面做实验主要是考虑到( )A ．实验时便于测量小球运动的速度B ．实验时便于测量小球运动的路程C ．实验时便于测量小球运动的时间D ．实验时便于测量小球运动的加速度解析：选C.自由落体下落时间很短，伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，故选C.6．雨滴自屋檐静止滴下，每隔0.2 s 滴下一滴，第一滴落地时第六滴恰欲滴下，此时第一滴、第二滴、第三滴、第四滴之间的距离依次为1.62 m 、1.26 m 、0.90 m ．设落下的雨滴的运动情况完全相同，则此时第二滴雨滴下落的速度为(g 取10 m/s 2)( )A ．8.00 m/sB ．7.84 m/sC ．7.20 m/sD ．7.00 m/s解析：选C.因为每隔0.2 s 滴下一滴，且1.62 m －1.26 m ＝1.26 m －0.90 m ＝0.36 m ，可判定雨滴做初速度为零的匀加速直线运动，又由Δs ＝at 2得雨滴下落加速度为a ＝9.00 m/s 2，再由v ＝at ，t ＝0.8 s ，可得：v ＝7.20 m/s ，则正确选项为C.二、多项选择题7．下列四幅图中，能大致反映自由落体运动的图像是( )解析：选AD.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的v －t 图像是一过原点的倾斜直线，a －t 图像是一平行时间轴的直线，故A 、D 对，C 错；B 图中的图像表示物体匀速下落，故B 错．8．(2019·成都高一检测)在不同高度同时释放两个铅球(不计空气阻力)，则在均未落地前，两者( )A ．在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度B ．落地的时间间隔取决于两铅球释放时的高度C ．在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内位移之比都为1∶4∶9D ．两铅球的距离和速度差都越来越大解析：选AB.自由落体运动的加速度都为g ，由h ＝12gt 2，v ＝gt 可判断A 正确；自由落体的时间由高度决定，故落地的时间间隔也由高度决定，B 正确；初速度为0，第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内位移之比为1∶3∶5，C 错误；因为同时释放，任意时刻速度相同，故速度之差为0，任意时间内下落的高度相同，故高度差不变，等于释放时高度之差，D 错误．9．为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由下落至地面(不计空气阻力，重力加速度为已知)，测出下列哪个物理量就可以计算出楼房的高度( )A ．石块下落到地面的总时间B ．石块落地前瞬间的速度C ．石块下落第1 s 内的位移D ．石块通过最后1 m 位移所用的时间解析：选ABD.由公式h ＝12gt 2可知，选项A 正确；根据v 2＝2gh 可知，选项B 正确；根据h ＝12gt 2知只测出第1 s 内的位移，不能计算出总高度，选项C 错误；根据h ＝12gt 2 和h －1＝12g (t －t ′)2可知，选项D 正确． 10．(2019·福建三明第一中学高一月考)甲、乙两物体分别从10 m 和40 m 高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是( )A ．落地时甲的速度是乙的12B ．落地的时间甲是乙的2倍C ．下落1 s 时甲的速度与乙的速度相同D ．甲、乙两物体在最后1 s 内下落的高度相等解析：选AC.根据v 2＝2gh 得，落地的速度v ＝2gh ，因为甲、乙的高度之比为1∶4，则落地的速度之比为1∶2，即落地时甲的速度是乙的12，故A 正确；根据h ＝12gt 2得，t ＝2hg，因为甲、乙的高度之比为1∶4，则运动的时间之比为1∶2，落地的时间甲是乙的12，故B 错误；根据v ＝gt 知，甲、乙下落1 s 时，速度相等，故C 正确；自由落体运动的速度越来越快，则每秒内的平均速度增大，则最后1 s 内的位移不等，故D 错误．三、非选择题11．(2019·黑龙江大庆实验中学高一月考)一个物体从某个高度做自由落体运动，它在第1 s 内的位移恰好等于它最后1 s 内位移的14，取g ＝10 m/s 2，求：(1)第1 s 内下落的距离； (2)物体在空中运动的时间； (3)物体开始下落时离地面的高度． 解析：(1)根据公式：h ＝12gt 2得：第1 s 内下落的距离h 1＝12×10×12m ＝5 m.(2)设物体开始下落时离地面的高度为H ，下落时间为t ， 则有：H ＝12gt2①H －4h 1＝12g (t －t 1)2②由①－②得：4h 1＝12gt 2－12g (t －t 1)2，解得t ＝2.5 s ． ③(3)把③式代入①式得：H ＝12×10×(2.5)2 m ＝31.25 m.答案：(1)5 m (2)2.5 s (3)31.25 m12．在离地面7.2 m 处，手提2.2 m 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，g ＝10 m/s 2)求：(1)两小球落地时间相差多少？ (2)B 球落地时A 球的速度多大？ 解析：(1)设B 球落地所需时间为t 1， 因为h 1＝12gt 21，所以t 1＝2h 1g＝2×（7.2－2.2）10s ＝1 s ，设A 球落地所需时间为t 2 依h 2＝12gt 22得t 2＝2h 2g＝2×7.210s ＝1.2 s 所以两小球落地的时间差为Δt ＝t 2－t 1＝0.2 s. (2)当B 球落地时，A 球的速度与B 球的速度相等． 即v A ＝v B ＝gt 1＝10×1 m/s ＝10 m/s. 答案：(1)0.2 s (2)10 m/s。

自由落体运动(25分钟60分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.小球从某一高度开始做自由落体运动,则在释放小球的瞬间 ( )A.小球的速度和加速度均为零B.小球的速度为零,加速度不为零C.小球的速度不为零,加速度为零D.小球的速度和加速度均不为零【解析】选B。

自由落体运动是匀变速运动,在任一时刻加速度相等,故在释放小球的瞬间速度为零但加速度不为零,B正确。

2.一个铁钉和一团棉花同时从同一高度处下落,总是铁钉先落地,这是因为( )A.铁钉比棉花团重B.棉花团受到的空气阻力的影响比铁钉大C.铁钉不受空气阻力D.铁钉的重力加速度比棉花团的大【解析】选B。

物体的轻重不影响其下落的快慢,A错。

任何物体在空气中下落都受空气阻力作用,C错。

由于铁钉的表面积比棉花团小,受到的阻力较小,而棉花团受到的空气的阻力相对于其重力较大,故棉花团下落速度较慢,后落地,B对。

重力产生的加速度相同,和物体的质量无关,D错。

3.下列各种运动中,属于自由落体运动的是( )A.从树上随风飘下的树叶B.斜风中洒落的小雨点C.阳台上掉下的花盆D.飞机上投下的炸弹【解析】选C。

从树上随风飘下的树叶,所受的空气阻力相对于树叶的重力不可忽略,所以树叶的运动不能看成自由落体运动,A错误。

斜风中洒落的小雨点除了受重力外,还受到空气阻力、风力的作用且不可以忽略,故小雨点的运动不能看成自由落体运动,B错误。

阳台上掉下的花盆初速度为零且所受的空气阻力与重力相比可以忽略,故花盆的运动可看成自由落体运动,C正确。

飞机上投下的炸弹在离开飞机的瞬间与飞机在该时刻的速度相同,即炸弹初速度不为零,故炸弹的运动不是自由落体运动,D错误。

4.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,已知小球的直径为0.50 cm,该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为2.00×10-3 s,g取10 m/s2,则小球开始下落的位置距光电门的距离约为( )A.1.0 mB.0.63 mC.0.31 mD.0.25 m【解析】选C。

1、取一根长2 m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘。

在线的一端系上第一个垫圈，隔12 cm再系一个，以后每两个垫圈之间的距离分别为36 cm、60 cm、84 cm，如图3所示，站在椅子上，向上提起线的另一端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘内。

松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5各垫圈( )图3A．落到盘上的声音时间间隔越来越大B．落到盘上的声音时间间隔相等C．依次落到盘上的速率关系为1∶∶∶2D．依次落到盘上的时间关系为1∶(－1)∶(－)∶(2－)2、为了研究蹦床运动员跃起的高度，可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力大小，并由计算机作出压力—时间图象（如图所示）。

运动员在空中运动时可视为质点，则可依据传感器描绘的F—t图象估算出运动员跃起的最大高度为（g取10m/s2）A．1.5m B．1.8m C．5.0mD．7.2m3、甲、乙两物体质量之比为m甲∶m乙 = 5∶1，甲从高H处自由落下的同时乙从2H处自由落下，不计空气阻力，以下说法错误的是（）A．在下落过程中，同一时刻二者速度相等B．甲落地时，乙距地面的高度为HC．甲落地时，乙的速度的大小为D．甲、乙在空中运动的时间之比为1∶24、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和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．下落过程中的加速度大小约为B．经过位置3时的瞬时速度大小约为C．经过位置4时的瞬时速度大小约为D．从位置1到4过程中的平均速度大小约为5、在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定。

近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，能将g值测得很准，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得T1 、T2和H，可求得g等于A． B． C． D．6、在反恐演习中，中国特种兵进行了飞行跳伞表演。

自由落体运动(建议用时：25分钟)◎考点一自由落体运动的研究及规律1．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，可大致表示其实验和思维的过程．对这一过程的分析，下列说法正确的是( )A．其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论B．其中丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显AC[根据伽利略对自由落体运动的研究过程可知，甲图是实验现象，然后将斜面倾角逐渐加大，再进行合理的外推，外推到倾角是90°时的情况，故丁图是经过合理外推得到的结论；运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显，故选项A、C正确，B、D错误．]2．(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是 ( )A．物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动B．如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可以忽略不计，这时由静止开始下落的运动是自由落体运动C．跳伞运动员从飞机上由静止开始下落，打开降落伞以前的运动是自由落体运动，打开降落伞以后的运动不是自由落体运动D．雨滴经过窗子的这段运动可以看成是自由落体运动BC[自由落体运动是从静止开始、只在重力作用下的运动，A选项中没有明确物体只受重力作用，故A错误；D选项中雨滴经过窗子的这段运动的初速度不为零，因而不是自由落体运动，D错；如果空气阻力可以忽略不计，从静止下落的物体的运动可以看成自由落体运动，B、C正确．]3．如图所示为一个长约1.5 m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把金属片和小羽毛放到玻璃筒里，把玻璃筒倒过来，观察它们下落的情况，然后把玻璃筒里的空气抽出，再把玻璃筒倒立过来，再次观察金属片和小羽毛下落的情况，下列说法正确的是( )A ．玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛下落得一样快B ．玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛均做自由落体运动C ．玻璃筒里的空气被抽出后，金属片和小羽毛下落得一样快D ．玻璃筒里的空气被抽出后，金属片比小羽毛下落得快C [玻璃筒内有空气时，金属片和小羽毛由于受到空气阻力下落得不一样快，故A 、B 错误；玻璃筒内没有空气时，金属片和小羽毛不受空气阻力，都做自由落体运动，所以下落得一样快，故C 正确，D 错误．]4．钢球A 自塔顶自由落下2米时，钢球B 自离塔顶6米距离处自由落下，两钢球同时到达地面，不计空气阻力，g 取10 m/s 2，则塔高为 ( )A ．24 mB ．15 mC ．12 mD ．8 m D [设钢球A 下落h 1＝2 m 时达到的速度为v 1，则有v 1＝gt 1，h 1＝12gt 21，解得v 1＝210 m/s.设A 、B 同时下落的时间为t ，则有h 1＋⎝⎛⎭⎪⎫v 1t ＋12gt 2＝h 2＋12gt 2， 将h 2＝6 m 代入解得t ＝210s ， 所以塔高H ＝h 2＋12gt 2＝8 m ，选项D 正确．] 5．(多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )A ．一张纸片在地球表面自由下落，可以看成自由落体运动B ．一个钢球在地球表面自由下落，可以看成自由落体运动C ．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中落至同一高度时的加速度都相同D ．轻物体和重物体的重力加速度不同BC [地球表面有空气，纸片受到空气阻力较大，不能忽略，钢球受到的阻力比重力小得多，可以忽略，因此钢球的自由下落可以看成自由落体运动，纸片的自由下落不能看成自由落体运动，A 错误，B 正确；重力加速度是矢量，方向竖直向下，在地球的表面，不同的地方重力加速度g 的大小略有不同，在地球表面同一地点，g 的值都相同，但随着高度的增大，g 的值逐渐减小，重力加速度与物体的质量无关，C 正确，D 错误．]6．关于自由落体运动，下列说法中正确的是 ( )A ．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B ．物体做自由落体运动时不受任何外力作用C ．被运动员推出去的铅球的运动是自由落体运动D ．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D [自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力作用．不考虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动，故A 、B 错误；被运动员推出去的铅球具有水平初速度，不满足自由落体运动的条件，C 错误；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，D 正确. ]◎考点二 自由落体加速度7．(多选)在一次利用滴水法测重力加速度的实验中：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子而听到声音时，后一滴恰好离开水龙头．从第1次听到水击盘声时开始数“1”并开始计时，数到“n ”时听到水击盘声的总时间为T ，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h ，即可算出重力加速度．则( )A ．每一滴水从水龙头落到盘子的时间为T nB ．每一滴水从水龙头落到盘子的时间为T n －1C ．重力加速度的计算式为2n 2h T2 D ．重力加速度的计算式为2n －12h T 2BD [从第1次听到水击盘声开始计数为“1”，当数到“n ”时，共经历了n －1个水滴下落的时间，故每一滴水从水龙头落到盘子的时间为t ＝T n －1，A 错误，B 正确；由h ＝12gt 2，可得g ＝2n －12h T 2，C 错误，D 正确．]8．(多选)关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是( )A ．竖直向下的运动一定是自由落体运动B ．熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动C ．同一地点，轻重物体的g 值一样大D ．g 值在赤道处大于在北极处BC [物体做自由落体运动的条件是初速度为零且只受重力作用，A 错误；熟透的苹果在下落过程中虽受空气阻力作用，但该阻力远小于它的重力，可以忽略该阻力，故可将该过程视为自由落体运动，B 正确；同一地点，重力加速度都相同，与质量无关，C 正确；赤道处g 值小于北极处，D 错误．]9．关于自由落体运动的加速度g ，下列说法中正确的是( )A ．重的物体g 值大B ．同一地点，轻、重物体的g 值一样大C ．g 值在地球上任何地方都一样大D ．g 值在赤道处大于北极处B [g 值与物体轻重无关，A 错误、B 正确；g 值在地球上不同地方大小不同，在赤道处小于北极处，C 、D 错误．](建议用时：15分钟)10．为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力)，测出下列哪个物理量不能算出楼房的高度 ( )A ．石块下落到地面的总时间B ．石块经过楼上一个1.8 m 高的窗户所用的时间C ．石块落地前最后一秒的位移D ．石块通过最后一米位移的时间B [由石块的落地时间可以求出楼的高度；由石块通过最后一米位移的时间也可以求出楼的高度；由最后1 s 位移，可求得最后1 s 的平均速度，此平均速度就是落地前0.5 s 的瞬时速度，再求落地速度即可求出楼房高度；故A 、C 、D 项错误；知道经过楼上1.8 m高的窗户所用的时间，由v 0t ＋12gt 2＝h 可以求出楼顶到窗户的高度但无法求楼的高度，故B 项正确．]11．科技馆中有一个展品，如图所示．在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头．在一种特殊的灯光照射下，可观察到一个个下落的水滴．缓慢调节水滴下落的时间间隔到适当情况，可看到一种奇特的现象，水滴似乎不再往下落，而是固定在图中A 、B 、C 、D 四个位置不动．一般要出现这种现象，照明光源应该满足(g 取10 m/s 2) ( )A ．普通光源即可B ．间歇发光，间歇时间为1.8 sC ．间歇发光，间歇时间为0.14 sD ．间歇发光，间歇时间为0.2 sC [只有用间歇光源才能看到这种现象．由于各位置间的时间间隔Δt 相同，由Δx ＝g Δt 2得Δt ＝Δx g ＝20×10－210 s≈0.14 s，当t ＝k Δt (k ＝1、2、3…n )时，也会看到同样现象，所以C 正确．]12．在离地面7.2 m 处，手提2.2 m 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，g 取10 m/s 2)．求：(1)两小球落地时间相差多少？(2)B 球落地时A 球的速度多大？[解析] (1)设B 球落地所需时间为t 1由h 1＝12gt 21 解得t 1＝2h 1g ＝2×7.2－2.210s ＝1 s 设A 球落地时间为t 2由h 2＝12gt 22解得t 2＝2h 2g ＝2×7.210s ＝1.2 s 所以两小球落地的时间差为Δt ＝t 2－t 1＝0.2 s.(2)当B 球落地时，A 球的速度与B 球的速度相等．即v A＝v B＝gt1＝10×1 m/s＝10 m/s.[答案](1)0.2 s (2)10 m/s13．方特欢乐世界的“跳楼机”游戏，深受年轻人的欢迎，它的基本原理是首先将载人座舱由电动升降机送到离地面120 m的高处，然后再让座舱自由落下．落到离地面40 m 高时，制动系统开始启动，使座舱做匀减速运动，若舱室到达地面时刚好停下．求：(1)整个座舱在下落过程中的最大瞬时速度是多少？(2)求下落的座舱到达离地面18 m的位置时加速度a为多大．(3)整个下落过程120 m座舱所用的总时间是多少？[解析](1)前80 m自由落体，由v2m＝2gh解得v m＝40 m/s.(2)后40 m匀减速运动根据v2－v20＝2ax，解得a＝20 m/s2，所以方向竖直向上；(3)v m＝gt1＝at2，t＝t1＋t2＝6 s.[答案](1)40 m/s (2)20 m/s2(3)6 s。