高中物理人教必修一.4 自由落体运动练习解析版

1、2.4 自由落体运动 同步练习一、单选题1关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（ ）A重的物体的g值大Bg值在地面任何地方一样大Cg值在赤道处大于南北两极处D同一地点的不同质量的物体g值一样大【答案】D【解析】【详解】A.自由落体运动的加速度g是由重力产生的，由牛顿第二定律可知a=g，重力加速度与物体的质量无关；故A错误.B.在地球上的物体所受的万有引力有两个效果，即分解成两个分力(重力和自转向心力)，而不同地点的自转不同，自转向心力大小不同，另一分力重力也不同，从而有不同的重力加速度，纬度越高，重力加速度越大；故B错误.C.地面的物体的重力加速度受纬度和海拔的影响；纬度越高重力加速度

2、越大，赤道处小于南北两极处的重力加速度；故C错误.D.同一地点物体的万有引力表达式：，因为R是定值，所以同一地点轻重物体的g值一样大；D正确.2一石块从地面上方高H处自由落下，不计空气阻力，当它的速度大小等于着地时速度的一半时，石块下落的高度是（ ）ABCD【答案】A【解析】【详解】设石块落地时的速度大小为v。由v2-v02=2gx得v2-0=2gH ；()2-0=2gh ；联立解得：h=。3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，现测出他碰到 水面前的下落时间为 3.0s，当地重力加速度 g=9.8m/s2，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

3、能为（ ）A43.0mB45.0mC47.0mD49.0m【答案】A【解析】【详解】若没有空气阻力由于跳水者在向下运动的过程中要受到空气的阻力，所以他向下的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44.1m。A43.0m，符合实际的情况，A正确B45.0m，不符合实际的情况，B错误C47.0m，不符合实际的情况，C错误D49.0m，不符合实际的情况，D错误4竖直上抛一小球，经3s落回到原抛出处(空气阻力不计)，则小球在第2s内的位移是( )A10mB零C5mD1.25m【答案】B【解析】【详解】对竖直上抛运动的全过程,由，解得对全过程由：得：前2s的位移

4、为：x2=152-54=10m；第1s内的位移为：x1=151-51=10m；所以第2s内的位移为：10-10m=0m.A.10m与计算结果不相符；故A项错误.B.零与计算结果相符；故B项正确.C.5m与计算结果不相符；故C项错误.D.1.25m与计算结果不相符；故D项错误.5四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面下列各图中，能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是（）A BC D【答案】C【解析】试题分析：依题意可设第1个小球经时间t落地，则第2个小球经时间2t落地，第3个小球经时间3t落地，第4个小球经时间4t落地又因

5、为四个小球做的都是初速度为零的匀加速运动，因此它们下落的高度之比为14916，所以选项C正确.考点：本题考查匀变速直线运动的规律，意在考查学生对落体运动的理解。6自由下落的物体第ns内通过的位移比第(n1)s内通过的位移多( )A9.8mB4.9(2n+1)mC3(n+1)mDm【答案】A【解析】【详解】根据自由落体运动的位移与时间的关系得：第n秒内通过的位移为：；第(n-1)秒内通过的位移为：故；A.9.8m与计算结果相符；故A项正确.B.4.9(2n+1)m与计算结果不相符；故B项错误.C.3(n+1)m与计算结果不相符；故C项错误.D.m与计算结果不相符；故D项错误.7将质量为m的小球甲

6、和质量为2m的小球乙，分别从离地高度为h、2h 处同时由静止释放，不计空气阻力和小球与地面碰撞的时间，碰撞后小球速度大小不变。则下列说法正确的是( )A甲乙两球空中下落的加速度比之等于1:2B甲乙第一次落地时速度大小之比等于1:2C甲乙与地面第一次碰撞前下落的时间之比为1:2D从开始下落计时时两球第一次在空中相遇【答案】D【解析】【详解】A.不计空气阻力，自由落体运动的加速度与质量无关,故A错误。B.落地速度等于, ,高度之比等于1:2 ,落地时速度之比等于, 故B错误。C.下落高度与时间的关系是，显然时间之比也等于, 故C错误。D.甲球先落地，速度大小为v ,此时乙球速度也为v,乙球下落了h

7、,设再过一段时间,二者在空中相遇，则有其中，解得：，而甲球下落h的时间为故第一次相遇的时刻为, 故D正确。8用如图所示的方法可以研究不同人的反应时间，在课余时间，某组同学进行了研究性学习，设直尺从静止开始自由下落到直尺被受测者抓住，直尺下落的竖直距离为，受测者的反应时间为，则下列关于和的关系正确的是ABCD【答案】C【解析】【详解】根据自由落体运动公式：可得：即A. 与分析不符，A错误B. 与分析不符，B错误C. 与分析相符，C正确D. 与分析不符，D错误9伽利略以前的学者认为：物体越重，下落得越快。伽利略等一些物理学家否定了这一看法。但是，我们在生活中看到的在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个

8、玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，这是因为（）A它们的重量不同B它们的密度不同C它们的材料不同D它们受到的空气阻力不同【答案】D【解析】【详解】自由落体运动是初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动，下落时间与物体的重量、密度材料无关；之所以不同物体下落速度不同是由于它们受到的空气阻力不同，对物体下落快慢影响不同。A. 它们的重量不同，与分析不符，故A错误；B. 它们的密度不同，与分析不符，故B错误；C. 它们的材料不同，与分析不符，故C错误；D. 它们受到的空气阻力不同，与分析相符，故D正确。10如图所示，两个小球用长为1 m的细线连接，用手拿着球，球竖直悬挂，且A、B两球均静止。现由静止释放球

9、，测得两球落地的时间差为0.2 s，不计空气阻力，重力加速度，则球释放时离地面的高度为A1.25 mB1.80 mC3.60 mD6.25m【答案】B【解析】【详解】设释放时A球离地高度为h，则，求得，。A. 1.25 m与上述计算结果不相符，故A错误；B. 1.80 m与上述计算结果相符，故B正确；C. 3.60 m与上述计算结果不相符，故C错误；D. 6.25m与上述计算结果不相符，故D错误。二、多选题11从20m高的楼房的阳台上以20m/s的初速度竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，g取10m/s2，求小球运动到离抛出点15m处所经历的时间可能是（ ）A1sB2sC3sD【答案】ACD【解

10、析】设向上为正方向，若15m处在抛出点的上方，则=15m,若在抛出点下方15m处，则=-15m,，由竖直上抛位移公式，且代入相关数据得t=1s或3s,或，故选ACD。三、解答题12从20m高的楼房的阳台上以20m/s的初速度竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，求小球运动到离抛出点15m处所经历的时间。 (g=10m/s2)【答案】1s, 3s,(2+)s【解析】【详解】取竖直向上方向为正方向，当石块运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x=15m，由x=v0t-gt2代入得：15=20t-10t2解得：t1=1s，t2=3s当石块运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为x=-15m，由x=v0

11、t-gt2代入得：-15=20t-10t2解得：t1=（2+）s，t2=（2-）s（舍去）13一个气球以4 m/s的速度匀速竖直上升，气球下面系着一个重物，当气球上升到下面的重物离地面217 m时，系重物的绳子断了，不计空气阻力，问从此时起，重物经过多长时间落到地面？重物着地时的速度多大？(g取10 m/s2)【答案】7 s ，66 m/s【解析】【详解】规定向下为正方向，则x=217m，v0=-4m/s，a=g=10m/s2根据x=v0t+at2代入数据解得：2174t+10t2解得t=7s根据v=v0+at得v=-4+107m/s=66m/s14从离地320m的空中自由落下一个小球，g=10m/s2，求：（1）经过多少时间落到地面；（2）从开始落下的时刻起在最后1s内的位移。【答案】(1)8s (2)75m【解析】【详解】（1）根据：得：s（2）因为从开始落下起前7s内的位移为：m所以最后1s内的位移为:m15某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g10