自由落体运动同步练习（含解析）-【新教材】人教版高中物理必修（机构）

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.

d

B.

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.

B.

C.

D.

4.两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1s初的瞬时速度的大小和最后1s内的位移大小分别是(g取10m/s2)(

)A.

10m/s，10m

B.

10m/s，5m

C.

5m/s，5m

D.

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，s末物体的速度大小为8m/s，不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（

）A.

物体在s末回到抛出点

B.

s时物体的运动方向可能向下

C.

物体的初速度为20m/s

D.

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（

）

两球的质量应相等

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.长为的竖直杆下端距离一竖直隧道口为，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.

B.

C.

D.

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，中国选手王宇以的成绩获得跳高冠军。已知王宇身高为，忽略空气阻力，则王宇本次跳高过程（

）A.

在空中向上运动的时间大约为

B.

在空中向上运动的时间大约为

C.

离开地面时的初速度大约为5m/s

D.

离开地面时的初速度大约为7m/s11.质量相同的甲、乙两小球，自同一高度开始运动，甲作自由落体运动，乙以速度v0作竖直上抛运动，则在从开始运动到落地的过程中（

）A.

两球动量的变化相同

B.

两球所受的重力做功相同

C.

两球动量的变化不同，乙球动量的变化较大

D.

两球所受的重力做功不同，乙球所受的重力做功多12.一个物体做自由落体运动，重力加速度g取10m/s2。该物体（

）A.

第2s末的速度大小为10m/s

B.

第2s末的速度大小为20m/s

C.

在前3s内下落的距离为45m

D.

在前3s内下落的距离为60m13.从地面竖直上拋一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小相等，下列说法正确的是（

）A.

物体A上拋的初速度与物体B落地时的速度大小相等

B.

两物体在空中运动的时间相等

C.

物体A上升的最大高度与物体B开始下落时的高度相同

D.

两物体加速度等大反向14.从地面竖直上抛物体A，同时在某高度有一物体B自由落下，两物体在空中相遇时的速率都是v，则：（

）A.

物体A的上抛初速度的大小是两物体相遇时速率的2倍；

B.

相遇时物体A已上升的高度和物体B已下落的高度相同；

C.

物体A和物体B落地时间相等；

D.

物体A和物体B落地速度相等．15.中国计划在2030年前后登月，向全国中学生征集太空小实验，某同学设计让宇航员登上月球后，在登月舱外由某一高度同时释放一个氢气球和铅球．若铅球与氢气球大小相同，则按我们所学的知识，理应观察到的现象是(

)A.

氢气球将向上加速上升，铅球加速下落

B.

氢气球和铅球都下落，且同时落到月球表面

C.

氢气球和铅球都下落，铅球先落到月球表面

D.

氢气球和铅球都下落，但看起来铅球较在地球上下落慢16.质量相等的三个小球，让它们从离地同一高度的位置以相同速率分别做竖直上抛、竖直下抛和平抛运动落至水平地面上。不计空气阻力，则（

）A.

三个小球的加速度大小方向均相同

B.

三个小球刚落地时重力做功的瞬时功率相等

C.

做竖直上抛运动的小球从抛出到落地，重力做的功最少

D.

从抛出到落地，做竖直上抛运动的小球重力做功的平均功率最小三、解答题17.某同学为了测量一中井的深度,从井口无初速释放一小铁球,让其自由落下并同时开始记时,测得小铁球历时s落到井底,根据测量结果求出井的深度.(不计空气阻力)18.一个自由下落的物体，在落地前的最后1s内下落了25m．（取g=10m/s2）问：物体落到地面用了多长时间？物体从距地面多高的地方开始下落的？19.一个自由下落的物体，它在最后1秒的位移是35m，则物体落地速度是多大？下落时间是多少？20.一个物体做自由落体运动，落地时的速度是经过空中P点时速度的2倍，已知P点离地面的高度为15m，则物体落地时的速度为多大？物体在空中运动的时间有多长？（g取10m/s2）

答案一、单选题1.【答案】C【解答】两物体在水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，根据可知，两物体落地时间相同，即两石子同时落地。故答案为：C。

【分析】物体做自由落体的运动快慢与物体质量大小无关，只与下落高度有关。2.【答案】B【解答】根据，则2点的速度则2点距离初始位置的距离则1点距离初始位置的距离故答案为：B。

【分析】小球下落过程做匀加速运动；利用邻差公式可以求出加速度的大小；利用平均速度公式及速度位移公式可以2点距离起始点的位移；减去1、2点之间的距离可以求出1点距离初始位置的距离大小。3.【答案】A【解答】根据可得故全过程用时故答案为：A。

【分析】利用竖直上抛运动的对称性结合自由落体的位移公式可以求出运动的时间。4.【答案】D【解答】第二个物体在第一个物体下落后开始下落，此时第一个物体下落的高度．根据，知第一个物体和第二个物体下落的总高度分别为，，两物体未下落时相距．所以当第二个物体开始下落时，两物体相距，D符合题意，不符合题意．故答案为：D【分析】解决本题的关键理清两物体的运动，知道第二个物体在第一个物体下落后开始下落，以及掌握自由落体运动的位移时间公式．5.【答案】B【解答】根据竖直上抛运动的对称性，上升过程的最后1s和自由下落的第1s是可逆过程，所以v＝gt＝10×1m/s＝10m/s，h＝gt2＝×10×12m＝5m。故答案为：B

【分析】小球做竖直上抛运动，明确小球的运动过程，先减速再反向加速，结合竖直上抛的初速度，利用匀变速直线运动公式，根据题目条件列方程求解即可。6.【答案】A【解答】BD、物体做竖直上抛运动，在内的速度变化量，由于初速度不为零，可知时刻速度的方向一定竖直向上，不可能竖直向下，物体处于抛出点的上方，B、D不符合题意；AC、根据可知初速度，则上升到最高点的时间，则回到抛出点的时间，A符合题意，C不符合题意。故答案为：A

【分析】小球做竖直上抛运动，明确小球的运动过程，先减速再反向加速，结合竖直上抛的初速度，利用匀变速直线运动公式，根据题目条件列方程求解即可。7.【答案】B【解答】根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，但是不能说明A球在水平方向上做匀速直线运动；此实验不需要两球质量相等，要改变装置的高度，多次实验，观察现象，最后得到结论，B符合题意；ACD不符合题意。故答案为：B。

【分析】利用竖直方向运动的等效性能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动。8.【答案】B【解答】竖直杆下端到达隧道口时，根据自由落体运动规律有即解得竖直杆上端出隧道口时，有解得所以竖直杆通过隧道的时间为故答案为：B。

【分析】细杆做自由落体运动，结合细杆下落的距离利用运动学公式求解下落的时间。二、多选题9.【答案】A,C【解答】物体做自由落体运动，满足，则落地时，运动距离为，则AC符合题意，BD不符合题意。故答案为：AC。

【分析】自由落体的条件是物体只受到重力，且初速度为零的运动，故自由落体运动为匀变速直线运动，结合匀变速直线运动公式求解即可。10.【答案】A,C【解答】AB．王宇的成绩h1=，王宇重心高弹跳高度由公式可知，在空中向上运动的时间大约为A符合题意，B不符合题意；CD．由公式可得，离开地面时的初速度大约为C符合题意，D不符合题意。故答案为：AC。

【分析】运动员做竖直上抛运动，明确运动员的运动过程，先减速再反向加速，结合竖直上抛的初速度，利用匀变速直线运动公式，根据题目条件列方程求解即可。11.【答案】B,C【解答】AC．甲做自由落体运动的时间小于竖直上抛运动的时间，则乙球重力的冲量大于甲球重力的冲量，根据动量定理知，两球动量的增量不同，乙球动量的变化大于甲球动量的变化，A不符合题意，C符合题意；BD．两球质量相同，重力的位移相同，则由W=mgh可知，所受的重力做功相同，B符合题意，D不符合题意。故答案为：BC。

【分析】利用重力作用时间的不同可以判别动量变化量不同；利用高度相同可以判别重力做功相同；利用动量定理可以比较动量变化的大小。12.【答案】B,C【解答】根据自由落体运动的规律可知，第2s末的速度大小为前3s内下落的距离为BC符合题意，AD不符合题意。故答案为：BC。

【分析】物体做自由落体运动，结合初末状态的速度求解运动的时间，利用运动学公式求解下落的位移和末速度即可。13.【答案】A,C【解答】设两物体从下落到相遇的时间为t，竖直上抛物体的初速度为v0，则由题gt=v0-gt=v解得v0=2vAB．根据竖直上抛运动的对称性可知，B自由落下到地面的速度为2v，物体A上拋的初速度与物体B落地时的速度大小相等；B自由下落在空中运动时间为A竖直上抛物体在空中运动时间A符合题意，B不符合题意；C．物体A能上升的最大高度B开始下落的高度所以物体A上升的最大高度与物体B开始下落时的高度相同，C符合题意；D．两物体加速度都是重力加速度，大小相等，方向相同，D不符合题意。故答案为：AC。

【分析】小球做竖直上抛运动，明确小球的运动过程，先减速再反向加速，结合竖直上抛的初速度，利用匀变速直线运动公式，根据题目条件列方程求解即可。14.【答案】A,D【解答】A．物体A的上抛初速度为，相遇时运动时间相等为t，则下落物体相遇时两式联立得A符合题意．BCD．相遇时A上升的高度B物体下落高度所以下落高度不一定相等，A还需要t时间上升，B还还需要t时间下落到地，所以两者落地时间不相等，A落地速度为抛出速度2v，B落地速度也为2v，所以落地速度相等，BC不符合题意，D符合题意.故答案为：AD.

【分析】物体A做竖直上抛运动，明确物体的运动过程，先减速再反向加速，物体B做自由落体运动，结合运动学公式分析求解即可。15.【答案】B,D【解答】月球表面没有空气，氢气球不会受到空气的浮力，只受重力，和铅球一样都做自由落体运动．在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球，高度相同，加速度相同，所以运动的时间就相同．由于没有空气阻力，所以两者都做自由落体运动，都向下加速运动，根据，下降高度相同，所以下落时间相同，故同时落到月球表面，因为月球表面的重力加速度比地球表面的重力加速度小，所以铅球较在地球上下落慢，BD符合题意故答案为：BD

【分析】由于两个小球都只受重力作用所以都做自由落体运动。16.【答案】A,D【解答】A．三个小球均只受重力作用，则加速度大小方向均相同，均为g，A符合题意；B．做上抛和下抛的物体落地时的竖直速度相同，且大于平抛物体落地的