版物理新教材人教练习自由落体运动word版含解析

自由落体运动题组一自由落体运动和自由落体加速度1．[2019·衡水中学期中](多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是()A．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动B．自由落体运动，在任意相等的时间内速度变化量相等C．某段时间的中间时刻的速度等于初速度与末速度和的一半D．从静止开始的竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动解析：只在重力作用下由静止开始的竖直向下的运动是自由落体运动，选项A、D错误；自由落体运动的加速度恒定为g，则根据Δv＝gt可知，在任意相等的时间内速度变化量相等，选项B正确；因为自由落体运动是匀变速直线运动，则某段时间的中间时刻的速度等于初速度与末速度和的一半，选项C正确．答案：BC2．[2019·苏州高一月考](多选)关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是()A．同一地点轻重不同的物体的g值一样大B．北京地面的g值比上海地面的g值略大C．g值在赤道处大于在南北两极处D．g值在地面任何地方都一样解析：做自由落体运动的加速度为g，不管轻重如何，在同一地点，g值相等，故A正确．随着纬度的升高，重力加速度增大，则北京地面的g值比上海地面的g值略大，赤道处的重力加速度小于两极处重力加速度，故B正确，C、D错误．故选A、B.答案：AB3．(多选)下列对物体做自由落体运动的说法中正确的是()A．物体自由下落时，速度为0，加速度也为0B．物体下落过程中速度增大，加速度保持不变C．物体下落过程中，速度和加速度同时增大D．物体下落过程中，速度的变化率是个恒量解析：做自由落体运动的物体，加速度不变，速度增大，而速度的变化率为加速度，是恒量，故选项B、D正确．答案：BD4．某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．(1)请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________，________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验．(2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“(b)”或“(c)”)来计算重力加速度．在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和________________________________________________________________________．解析：(1)为使纸带上打出的点较多，应使重物靠近打点计时器的下端，并先接通电源，后释放纸带，使重物自由下落．(2)由于重物下落过程做匀加速运动，因此打出的纸带上的点迹间隔应逐渐增大，故应选用题图(b)中的纸带．在实验操作和数据处理都正确的情况下，实验结果仍小于当地的重力加速度，主要原因是空气阻力和纸带与打点计时器间的摩擦．答案：(1)靠近先接通电源再释放纸带(2)(b)纸带与打点计时器间的摩擦题组二自由落体运动的规律5．下图是某研究者在地面上拍摄的小球做自由落体运动的频闪照片．假设在月球上使用相同的设备，并保持频闪光源闪光的时间间隔不变，拍摄小球在月球表面做自由落体运动的频闪照片，可能是图中的()解析：由h＝eq\f(1,2)gt2知g越小，相同的频闪时间内h越小，C正确．答案：C6．[2019·汉中高一检测](多选)图中可以表示物体做自由落体运动的是()解析：自由落体运动的速度公式为v＝gt，可知t＝0时v＝0，且v与t成正比，故A错误、B正确．自由落体运动的加速度恒为g，故C正确．由自由落体运动的位移公式x＝eq\f(1,2)gt2可知，x与t2成正比关系，故D错误．答案：BC7.如图所示，质量不同的两个小球从同一高度同时做自由落体运动，则()A．质量大的下落得快B．质量小的下落得快C．两球下落的时间相同D．两球下落的加速度不同解析：两小球都做自由落体运动，加速度都为重力加速度g，因此两小球下落的快慢相同，选项A、B、D错误；根据自由落体运动的公式h＝eq\f(1,2)gt2可知t＝eq\r(\f(2h,g))，故两个物体同时落地，故C正确．答案：C8．[2019·衡水中学周考]甲物体比乙物体所受的重力大5倍，甲从H高处自由下落，乙从2H高处同时自由下落，在甲、乙落地前，下面说法正确的是()A．下落过程中甲的加速度比乙的加速度大B．甲、乙各自下落1m时它们的速度相同C．两物体下落过程中的同一时刻，甲的速率一定比乙的速率大D．在下落过程中两物体之间的距离越来越大解析：A.自由落体运动的加速度为重力加速度，相等，故A错误；B.根据v＝eq\r(2gh)可知，下落1m时，速度大小相等，故B正确；C.根据v＝gt可知两物体下落过程中的同一时刻，甲的速率与乙的速率相等，故C错误；D.它两物体的运动情况相同，所以在下落过程中两物体之间的距离不变．故D错误．答案：B9．[2019·衡中期中]一条悬链长5.6m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力．则整条悬链通过悬点正下方12.8m处的一点所需的时间是(g取10m/s2)()A．sB．sC．sD．s解析：设悬链的长度为L，从悬点至悬点正下方12.8m处的一点的高度为h，经t1悬链的下端经过该点，则h－L＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，代入数据解得：t1＝s，经t2悬链的上端经过该点，则有：h＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)，代入数据解得：t2＝s，则经历的时间为：Δt＝t2－t1＝s，故B正确，A、C、D错误．答案：B10.如图所示，某同学测出一棵苹果树树干部分的高度为1.6m，一个苹果从树冠顶端的树梢上由于受到扰动而自由下落，该同学测出苹果经过树干所用的时间为s，重力加速度g取10m/s2，则：(1)苹果树树冠部分的高度为多少？(2)苹果落地时的速度为多大？解析：(1)设树冠部分的高度为h1，树干部分的高度为h2，苹果从树冠顶端下落到树干顶端时的速度为v0，则h2＝v0t＋eq\f(1,2)gt2得：v0＝7m/s又：veq\o\al(2,0)＝2gh1，解得h1＝2.45m(2)设苹果落地的速度为v1，则v1＝v0＋gt，解得v1＝9m/s答案：(1)2.45m(2)9m/s[素养提升练]11．(多选)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1s内的位移D．石块通过最后1m位移所用的时间解析：由公式h＝eq\f(1,2)gt2可知，选项A正确；根据v2＝2gh可知，选项B正确；根据h＝eq\f(1,2)gt2可知，只测出第1s内的位移，不能计算出总高度，选项C错误；根据h＝eq\f(1,2)gt2和h－1m＝eq\f(1,2)g(t－t′)2可知，选项D正确．答案：ABD12．利用水滴下落可以测出重力加速度g，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水滴碰到盘子时，恰好有另一滴水滴从水龙头处开始下落，而空中还有一个正在下落的水滴，测得水龙头到盘子间的距离为h，再用停表测时间，从第一滴水滴离开水龙头开始计时，到第n滴水滴落到盘中，共用时间为t，第一滴水滴落到盘中时，第二滴水滴离开水龙头的距离为________，测得的重力加速度为________．解析：由于水龙头滴水的时间间隔是恒定的，因此，题中所提到的某一时刻恰好滴到盘中的水滴和正在空中下落的水滴，可以看做是同一滴水滴离开水龙头做自由落体运动，经两个相等的时间间隔而分别运动到空中某点处和盘子处，设第一滴水滴落到盘中时，第二滴水滴距水龙头距离为h1，距盘子距离为h2，则h1：h2＝1：3，h1＋h2＝h，故h1＝eq\f(1,4)h，由题意可知，每相邻两滴水滴下落的时间间隔为eq\f(t,n＋1)，所以有eq\f(1,4)h＝eq\f(1,2)geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(t,n＋1)))2，即g＝eq\f(n＋12,2t2)h.答案：eq\f(h,4)eq\f(n＋12h,2t2)13．如图甲、乙是某研究性学习小组自己组装的用DIS实验装置来测定当地重力加速度g的两套实验方案(与数据采集器和计算机的连接均未画出)．(1)补齐甲方案操作步骤：①如图安装好器材，启动DIS，进入“用DIS测加速度的界面”．②开启发射器电源，由静止释放发射器，获得发射器自由下落的v­t图像．③在图像上选取两点A、B，记录vA、vB和两点之间时间间隔Δt，求出该次实验g值．④________________________________________________________________________.(2)为了减小该实验的误差，选取A、B两点时应注意的是：________.(3)乙方案中已测量的物理量有：球直径d、球通过光电门1和2的时间Δt1、Δt2，还需测出的一个物理量是________，并写出g值的表达式________．(4)为了减小实验误差，安装乙方案中两光电门时应注意：_______________________________________________.解析：(1)根据v­t图像的斜率物理意义求得加速度，k＝g.④为减小实验误差，要多测量几次得出g的平均值．(2)为了减小实验误差要：A、B两点在v­t图线的同一直线上，且相距较远．(3)应用公式：veq\o\al(2,B)－veq\o\al(2,A)＝2gh，则还要测量两光电门之间的高度差h，则有eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt2)))2－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt1)))2＝2gh得g＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt2)))2－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(d,Δt1)))2,2h).(4)安装乙方案中两光电门时应注意：两光电门的中门在同一竖直线上，且相距较远．答案：见解析14．甲物体从阳台自由下落，已知物体在下落过程中最后2s的位移是60m．求(取g＝10m/s2)(1)阳台离地面的高度；(2)最后1s的平均速度大小；(3)若甲释放2s后，乙也从阳台释放，要甲、乙同时落地，需给乙多大的向下的初速度．解析：(1)设运动的总时间为t，则：最后2s内的位移为：h＝eq\f(1,2)gt2－eq\f(1,2)g(t－2)2＝60m，计算得出：t＝4s，所以总高度：H＝eq\f(1,2)gt2＝eq\f(1,2)×10×16m＝80m.(2)最后1s的位移x＝