2.4自由落體運動同步練習-高中物理人教版（新課標）必修一一、單選題（本大題共10小題，共40.0分）關(guān)于自由落體運動下列說法正確的是A. 加速度等于重力加速度的運動就是自由落體運動
B. 在自由落體運動過程中，不同質(zhì)量的物體運動規(guī)律不同
C. 物體做自由落體運動位移與時間成正比
D. 伽利略對自由落體運動的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學方法，這就是把實驗和邏輯推理包括數(shù)學演算和諧地結(jié)合起來滴水法的重力加速度的過程是這樣的：讓水龍頭的水一滴一滴的地滴在其正下方的盤子里，調(diào)整水龍頭，讓前一滴水滴到盤子而聽到聲音時后一滴水恰離開水龍頭，測出n次聽到水擊盤子的總時間為t，用刻度尺量出龍頭到盤子的高度差為h，即可算出重力加速度，設(shè)人耳能區(qū)分兩個聲音的時間間隔為秒，聲速為，則A. 水龍頭距人耳的距離至少為34米
B. 水龍頭距盤子的距離至少為34米
C. 重力加速度的計算式為
D. 重力加速度的計算式為關(guān)于自由落體運動及重力加速度的說法，正確的是A. 豎直向下的運動一定是自由落體運動
B. 熟透的蘋果從樹枝開始自由下落的運動可被視為自由落體運動
C. 同一地點，輕重物體的g值可能不一樣大
D. g值在兩極處小于在赤道處如圖所示，一個小球從地面豎直上拋．已知小球兩次經(jīng)過一個較低點A的時間間隔為，兩次經(jīng)過較高點B的時間間隔為，重力加速度為g，則A，B兩點間的距離為A.
B.
C.
D. 雜技運動員在訓練時的照片如圖所示有一小球自由落下，碰到水平桌面后反彈，如此數(shù)次落下和反彈若規(guī)定豎直向下為正方向，碰撞時間不計，空氣阻力不計，則下列圖象中正確的是    A.
B.
C.
D.
 一位觀察者測出，懸崖跳水者碰到水面前在空中下落了3s，不計空氣阻力，g取，下列說法正確的是A. 跳水者在第1 s末速度大小為
B. 跳水者在第1 s內(nèi)的位移大小為10 m
C. 跳水者在3 s內(nèi)的平均速度大小為
D. 懸崖的高度為90 m某一小球從離地面高為2m處豎直向上拋出，上升到最高點后自由下落到達地面，已知小球在下落階段的平均速度是，取，不計空氣阻力，則下列說法正確的是A. 小球落地時的速度是
B. 小球上升到最高時離地面為10m
C. 小球從拋出到落到地面過程中的路程為8m
D. 小球從拋出到落到地面過程中的位移大小為3m小球從一定高度處由靜止下落，與地面碰撞后回到原高度再次下落，重復上述運動，取小球的落地點為原點建立坐標系，豎直向上為正方向。如圖所示，速度v和位置x的關(guān)系圖像中，能描述該過程的是    。A.  B.
C.  D. 學生課桌的高度大約為，若一塊橡皮自桌邊自由下落，其下落到地面的時間約為A.  B.  C.  D. 從地面豎直上拋一物體A的同時，在離地面高H處有相同質(zhì)量的另一物體B開始做自由落體運動，兩物體在空中同時到達距地面高h處時速率都為兩物體不會相碰，則下列說法正確的是   A.
B. 物體A豎直上拋的初速度大小是物體B落地時速度大小的2倍
C. 物體A、B在空中運動的時間相等
D. 兩物體落地前相對速度越來越小二、填空題（本大題共5小題，共20.0分）某個由靜止自由下落的物體，忽略空氣阻力，落地前最后一秒下落的高度為25米，由此可知，該物體是從______m高的地方下落的，落地速度大小為______取在原高中物理教科書中，有一張用頻閃相機拍攝小球做自由落體運動的圖片。已知頻閃相機每間隔拍攝一次。如圖所示是圖片的一部分。從圖片中可以得到AB的距離為，BC間的距離為。則小球從A下落到或從B下落到的時間為_____________s。在拍攝小球運動到B點時，小球的速度為_____________。不計空氣阻力，當?shù)氐闹亓铀俣?/span>_____________。計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字某物體以的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g取從拋出到落回起點過程中的平均速度大小為______；物體在第1秒內(nèi)和第4秒內(nèi)速度改變量的方向______選填“相同”或“不同”。一只氣球以的速度勻速上升，達到離地面10m高度時，從氣球上掉下一物體。不計空氣阻力，則物體在第1秒內(nèi)速度改變量的大小為______，物體落到地面所用的時間為______取質(zhì)量為2kg的小球從125m的高空自由落下，不計空氣阻力，取，則第2s內(nèi)動量的變化量為_________ ，從開始下落到落地這段時間內(nèi)，重力的沖量為_________ ．三、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）如圖所示，甲、乙兩同學通過下面的實驗測量人的反應(yīng)時間。實驗步驟如下：
 甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端零刻度線處但未碰到尺，準備用手指夾住下落的尺。甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為，重力加速度大小為g，則乙的反應(yīng)時間為________用和g表示。已知當?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>，，，乙的反應(yīng)時間為__________s。結(jié)果保留2位有效數(shù)字寫出一條提高測量結(jié)果準確程度的建議：___________。伽利略被稱為現(xiàn)代物理之父，他曾兩次利用斜面實驗探究問題，下列說法正確的是
A.伽利略利用甲圖斜面實驗，通過計算直接證明了自由落體運動是勻變速直線運動B.伽利略利用甲圖斜面實驗，通過計算并進行合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動C.伽利略利用乙圖斜面實驗，說明了力是維持物體運動的原因D.伽利略利用乙圖斜面實驗，說明了力不是維持物體運動的原因某同學利用如圖所示的裝置探究“小車速度隨時間的變化規(guī)律”，打點計時器每隔打一個點。實驗中發(fā)現(xiàn)所得紙帶的點間距過密，若利用該紙帶分析小車運動情況，下列做法可行的是       
A.直接研究紙帶上的點，無需取計數(shù)點B.只研究紙帶后端幾個間距較大的點所在區(qū)域C.每隔4個點取一個計數(shù)點，計數(shù)點時間間隔為D.每隔4個點取一個計數(shù)點，計數(shù)點時間間隔為四、計算題（本大題共2小題，共20.0分）從離地500m的空中自由落下一個小球，取，求：
經(jīng)過多少時間落到地面；
落下一半時間的位移；從開始落下的時刻起，在最后1s內(nèi)的位移．






 甲物體從離地面H處自由落下，同時乙物體自地面以初速度豎直上拋，不計空氣阻力．兩物體在離地面處相遇重力加速度為，求：相遇時，甲、乙兩物體的速度大小；乙物體上升到最高點時，甲物體距地面的高度．







答案和解析1.【答案】D
 【解析】【分析】
本題的關(guān)鍵是掌握自由落體運動的性質(zhì)與規(guī)律，了解與之相關(guān)的物理學史問題。
【解答】
當物體的初速度為零且只在重力的作用下運動叫做自由落體運動，此時物體的加速度等于重力加速度，做初速度為零的勻加速直線運動，故AB錯誤；
C.根據(jù)可知，位移與時間的平方成正比關(guān)系，故C錯誤；
D.伽利略對自由落體運動的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學方法，這就是抽象思維、數(shù)學推導和科學實驗相結(jié)合的方法，故D正確。
故選D。  2.【答案】D
 【解析】【分析】
前一滴水滴到盤子里面聽到聲音時后一滴水恰好離開水龍頭，測出n次聽到水擊盤的總時間為t，知道兩滴水間的時間間隔，根據(jù)公式求出重力加速度。
解決本題的關(guān)鍵知道相鄰水滴下落的時間間隔。
【解答】
A.從自由落體運動位移公式出發(fā)進行分析。只要相鄰兩滴水滴下的時間間隔超過，人耳就能分辨出兩滴水的擊盤聲，而與水龍頭距人耳的距離無關(guān)只要人耳能夠聽到聲音，故A錯誤；
B.在內(nèi)，水滴下落的距離，即水龍頭距盤子的距離至少應(yīng)為，故B錯誤；
從前一滴水滴到盤子里面聽到聲音時后一滴水恰好離開水龍頭，測出n次聽到水擊盤的總時間為t，知道兩滴水間的時間間隔為，所以水從水龍頭到盤子的時間為，由得：，故D正確，C錯誤。故選D。  3.【答案】B
 【解析】【分析】本題考查自由落體運動及重力加速度。自由落體運動：物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動。重力加速度是一個物體只受重力作用的情況下所具有的加速度，也叫自由落體加速度，用g表示，方向豎直向下。g值與物體離地面的高度h有關(guān)，與物體質(zhì)量無關(guān)。解題的關(guān)鍵是知道自由落體運動及重力加速度特點。【解答】A.自由落體運動：物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動。豎直向下的運動不一定是自由落體運動，故A錯誤； B.熟透的蘋果從樹枝開始自由下落的運動，空氣阻力可以忽略不計，只受重力，可被視為自由落體運動，故B正確； 
C.同一地點，輕重物體的g值一樣大， 與物體質(zhì)量無關(guān)，故C錯誤；
D.重力加速度隨著緯度的增加而增加，故兩極重力加速度大于赤道上的重力加速度，故D錯誤。故選B。   4.【答案】D
 【解析】【分析】
因為是上拋運動可以利用對稱來解，可以得到物體從頂點到A的時間為，頂點到B點的時間為，從頂點出發(fā)做自由落體運動，根據(jù)下落過程由自由落體運動規(guī)律進行分析即可。
豎直上拋上去和下來具有對稱性，所需的時間是一樣的，所以只要討論下來就可以，在最高點速度是0，就是自由落體運動。
【解答】
解：因為是上拋運動可以利用對稱來解，可以得到物體從頂點到A的時間為，頂點到B點的時間為，從最高點到A點的高度為：，從最高點到B點的高度為，故高度差為：，故 D正確，ABC錯誤。
故選D 。  5.【答案】B
 【解析】【分析】
小球下落時做自由落體運動，即勻加速直線運動，落向地面后又反向彈起做勻減速直線運動，根據(jù)小球的運動情況分析答題。
本題的關(guān)鍵是分析清楚小球運動過程與受力情況，比較出加速度關(guān)系、知道圖象斜率的物理意義即可正確解題。
【解答】
小球下落過程只受到豎直向下的重力，做自由落體運動，加速度為g；接觸地面反彈后速度立即變成反向，做豎直上拋運動，加速度為g，小球在空中運動的加速度一直是g，則圖象的斜率不發(fā)生變化，但由于碰撞中存在能量損失，所以小球彈起時的速度越來越小，故B正確，ACD錯誤。
故選B。  6.【答案】A
 【解析】解：A、根據(jù)知第1s末速度，故A正確。
B、根據(jù)得，跳水者在第1s內(nèi)的位移大小為，故B錯誤。
C、入水的速度，平均速度，故C錯誤。
D、根據(jù)得，，故懸崖的高度為45m，故D錯誤。
故選：A。
根據(jù)自由落體運動的位移時間公式求出懸崖的高度，根據(jù)求出速度，平均速度。
解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運動是初速度為0，加速度為g的勻加速直線運動。
 7.【答案】C
 【解析】解：A、小球下落過程做自由落體運動，平均速度：，落地速度：，故A錯誤。
B、小球做自由落體運動下落高度：，故B錯誤。
C、小球從拋出到落到地面過程的路程：，故C正確。
D、小球從拋出到落到過程的位移大小為2m，故D錯誤。
故選：C。
小球下落過程做自由落體運動，已知下落過程的平均速度，應(yīng)用平均速度公式可以求出落地時的速度；
應(yīng)用豎直上拋運動規(guī)律可以求出物體離地面的最大高度；然后根據(jù)小球運動過程求出小球的路程與位移。
本題考查了運動學公式的應(yīng)用，分析清楚小球的運動過程是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用運動學公式可以解題。
 8.【答案】A
 【解析】【分析】
小球先自由下落，做勻加速直線運動，與地面碰撞后，做豎直上拋運動，即勻減速直線運動，之后不斷重復，小球在空中運動的加速度始終為g，根據(jù)運動學公式列式分析v與x的關(guān)系，再選擇圖象。
對于圖象類型的選擇題，采用判斷法和排除法相結(jié)合的方法，可提高準確率和解題速度，對于圖象，往往根據(jù)物理規(guī)律得到解析式再分析圖象的形狀。
【解答】
以豎直向上為正方向，則小球下落的速度為負值，故CD兩圖錯誤。
設(shè)小球原來距地面的高度為h。小球下落的過程中，根據(jù)運動學公式有：，由數(shù)學知識可得，圖象應(yīng)是開口向左的拋物線。小球與地面碰撞后上升的過程，與下落過程具有對稱性，故A正確，B錯誤。
故選A。  9.【答案】B
 【解析】解：得物體落地時間為：

故ACD錯誤，B正確；
故選：B。
物體做自由落體運動，根據(jù)列式求解。
本題考查自由落體運動，關(guān)鍵是熟練掌握其規(guī)律和推論，并能根據(jù)已知條件，靈活應(yīng)用。
 10.【答案】A
 【解析】【分析】
本題考查了自由落體運動的規(guī)律、豎直上拋運動；本題涉及兩個物體運動的問題，關(guān)鍵要分析兩物體運動的關(guān)系，也可以根據(jù)豎直上拋運動的對稱性理解。
【解答】
根據(jù)豎直上拋運動的對稱性可知，B自由落下到地面的速度為2v，在空中運動時間為，A豎直上拋物體在空中運動時間，相遇后B物體的運動可以看作是A物體之前運動的逆過程，自由落體運動的第1T與第2T的位移之比為1：3，故兩物體到達的同一高度一定是物體B開始下落時高度的，即，則。故A正確，C錯誤；
B.設(shè)兩物體從下落到相遇的時間為t，豎直上拋物體的初速度為，則由題解得，b落地時速度為2v，a落地時速度也為：，二者相等，故B錯誤；
D.兩物體在運動過程中，加速度相同，相對速度不變，故D錯誤。  11.【答案】解：設(shè)下落的總時間為t，根據(jù)
代入解得：，
則剛下落的高度，
落地的速度，
故答案是：45；30．
 【解析】本題主要考查自由落體運動的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式靈活求解，基礎(chǔ)題。
根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式，結(jié)合最后1s內(nèi)的位移求出下落的總時間，根據(jù)位移時間公式求出下落的高度，結(jié)合速度時間公式求出落地的速度。
 12.【答案】     。
 【解析】【分析】
根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出拍攝B球的速度。根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，求出小球的加速度。
解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運動的運動學公式和推論，并能靈活運用，有時用推論求解會使問題更加簡捷。
【解答】
頻閃相機每間隔拍攝一次，所以小球從A下落到或從B下落到的時間為；
小球運動到B點時的速度等于AC段的平均速度，則；
根據(jù)，得小球的加速度為。
故答案為       。  13.【答案】0  相同
 【解析】解：做豎直上拋運動的物體，從拋出到落回起點過程中的位移為0，所以平均速度大小為0；
由于物體豎直上拋后，只受重力，加速度等于重力加速度，所以物體第1秒內(nèi)和第4秒內(nèi)速度改變量的方向相同，都是豎直向下。
故答案為：0；  相同
物體豎直上拋后，只受重力，加速度等于重力加速度，可以把物體的運動看成一種勻減速直線運動，由平均速度公式求出平均速度，由判斷速度的改變量。
對于豎直上拋運動，通常有兩種處理方法，一種是分段法，一種是整體法，兩種方法可以交叉運用。
 14.【答案】10；2。
 【解析】【分析】
物體從氣球上掉下后，從氣球上掉下一物體，根據(jù)豎直上拋運動公式求解。
分清楚速度改變量的意義，知道豎直上拋的運動規(guī)律，掌握一般勻變速直線運動的基本公式。
【解答】
從氣球上掉出后，不計空氣阻力，物體做豎直上拋運動，速度改變量，，，故；
設(shè)豎直向下為正方向，物體初速度，， 落到地面位移，
代入速度位移公式：，
代入數(shù)據(jù)得：
故答案為：10；2。  15.【答案】，
 【解析】略
 16.【答案】 ；；多次測量取平均值；初始時乙的手指盡可能接近尺子
 【解析】【分析】本題考查自由落體規(guī)律，根據(jù)自由落體規(guī)律進行分析計算。解題的關(guān)鍵是知道自由落體規(guī)律。【解答】根據(jù)自由落體規(guī)律，得。將數(shù)據(jù)帶入上式解得。提高測量結(jié)果準確程度的方法有：多次測量取平均值；初始時乙的手指盡可能接近尺子。故答案為： ；；多次測量取平均值；初始時乙的手指盡可能接近尺子  17.【答案】 ；
。
 【解析】
【分析】
由兩次實驗結(jié)論分析即可。
本題根據(jù)伽利略的科學研究方法，伽利略對運動和力的關(guān)系研究，其科學思想方法的核心是把實驗和邏輯推理和諧結(jié)合起來。
【解答】
伽利略利用甲圖斜面實驗外推得出了自由落體運動的規(guī)律，故為間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動，故A錯誤，B正確；
伽利略利用乙圖斜面實驗，通過邏輯推理，說明了力不是維持物體運動的原因，故C錯誤，D正確。
故選BD。

【分析】
由周期與頻率的關(guān)系求出打點周期，即可求解計數(shù)點間的時間間隔，在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中需要對紙帶上大部分點進行分析，不能只研究幾個間距較大的區(qū)域，測量長度的誤差大小與所測長度的長短有關(guān)，所以需要取計數(shù)點研究。
本題考查了探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。對于基礎(chǔ)知識，平時訓練不可忽略，要在練習中不斷加強。
【解答】
A、依據(jù)長度越長時，測量誤差越小，因此在處理紙帶時，需要選取計數(shù)點，使得測量間距較大，從而提高測量的精確度，故A錯誤；
B、探究“小車速度隨時間的變化規(guī)律”，不能只研究紙帶后端的點，故B錯誤；
CD、每隔4個點取一個計數(shù)點，計數(shù)點時間間隔為，故C正確，D錯誤。
故選C。  18.【答案】解：
小球做自由落體運動，根據(jù)，得：，
落下一半時間的位移：，
最后1s內(nèi)的位移：即10s的位移減去9s的位移：
 【解析】解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，結(jié)合運動學公式靈活求解。根據(jù)高度，結(jié)合位移時間公式求出小球落地的時間；根據(jù)位移時間公式求出落下一半時間的位移，最后1s前的位移，從而得出最后1s內(nèi)的位移；根據(jù)位移時間公式求解落下一半時間的位移。
 19.【答案】解：相遇時，甲、乙兩物體的位移之和為，甲物體的位移為，乙物體的位移為，解得兩物體相遇時的運動時間，相遇時甲物體的速度大小，乙物體的速度大小．乙物體上升到最高點所用的時間，甲物體的位移，則甲物體距地面的高度為0．
 【解析】求出乙物體上升到最高點所用時間，然后求出甲的位移，當甲乙相遇時時間相等，根據(jù)位移時間關(guān)系求出速度。
解得此題的關(guān)鍵是知道甲乙相遇的時間關(guān)系，然后根據(jù)位移關(guān)系求解。這是解決追及相遇問題的通用方法。
 

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