2.4自由落体运动（原卷版）

2.4自由落体运动同步练习一、单选题1．（2022·全国·高一课时练习）在用打点计时器记录纸带研究物体的自由落体运动时，为了提高实验的准确度，下列做法不正确的是（）A．整个装置应竖直B．先用手托着重锤，然后释放让重锤下落C．先放手再接通电源D．纸带应平行于打点计时器的限位孔2．（2022·全国·高一课时练习）航天员登陆月球后从同一高度由静止同时释放了一石子与树叶，以下说法正确的是（）A．石子与树叶飘在空中不落地 B．石子先落地C．树叶先落地 D．石子和树叶同时落地3．（2022·陕西·周至中学高三阶段练习）某些手机上安装有某种软件，能测量手机的加速度。建立如图所示的三维坐标系，手机沿任意方向移动一下，便可显示沿x、y、z轴三个维度各自加速度大小随时间的变化图像。现将手机竖直向上抛出，手机运动过程中未翻滚（平动），发现只有x轴方向有示数，由此可知手机运动过程中的姿态为（）A． B．C． D．4．（2022·全国·高一课时练习）一物体从45m高处自由下落，不计空气阻力，则物体在第一秒内和最后一秒内的位移之比为（）A．1∶1 B．1∶3 C．3∶5 D．1∶55．（2022·湖北·广水市一中高一阶段练习）很多智能手机都有加速度传感器，它能感知和测量加速度，使我们更加方便直观地认识物体的运动。为了记录手机自由下落时的加速度图像，先用手水平托着手机，打开数据记录开关，手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落，然后在下方接住手机，观察手机屏幕上加速度传感器的图像，如图所示。从图中可以看到，图线上有一段时间的数值是，有一小段时间的数值突变为，下列说法正确的是（）A．测得手机做自由落体运动的加速度是，方向向下B．测得手机做自由落体运动的加速度是，方向向下C．测得手机做自由落体运动的加速度是，方向向上D．测得手机做自由落体运动的加速度是，方向向上6．（2022·江西·兴国中学高三阶段练习）高空抛物威胁到人们“头顶安全”，若一物体从7楼由静止落下，不计空气阳力，则（

）A．物体大约经落地B．物体落地时的速度大约为C．物体通过5楼的时间大于通过3楼的时间D．物体在下落过程中第内的平均速度大小为7．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高三阶段练习）下雨时，某同学在家发现屋檐上有雨滴无初速度落下，相邻两水滴滴下的时间间隔相等。当第1个水滴刚好落到地面上时，第3个水滴刚好离开屋檐。设屋檐到地面的高度为H，水滴从离开屋檐到落到地面的时间为t，不计空气阻力，则（

）A．水滴下落时，到地面的高度为B．第1个水滴落地时，第2个水滴到地面的高度为C．相邻两水滴均在空中下落时，两者距离不变D．相邻两水滴均在空中下落时，两者速度差不变8．（2022·重庆一中高一期末）如图所示，某物体由A点静止释放做自由落体运动，从释放到落地的轨迹AE刚好被分成长度相等的四段。下列说法正确的是（）A．物体到达各点的速率之比B．物体通过每一段的速度增量C．物体从A到E的平均速度等于其经过B点的瞬时速度vBD．物体从A到B的时间是从B到C的时间的两倍9．（2022·河南河南·高三阶段练习）“奔跑吧”设计了一款“快步流星”游戏，如示意图所示，0刻度线正上方有排球，计时按钮置于嘉宾要挑战的距离处。某嘉宾选择挑战11m，他从15m处起跑，跑到计时按钮时按下按钮，排球由静止开始下落，他恰好接到排球（即挑战成功）。若嘉宾起跑的加速度为6.75m/s2，运动过程中的最大速度为9m/s，不计他按下按钮的时间，重力加速度取10m/s2，则排球下落的高度约为（）A．5.5mB．6.6mC．7.7mD．8.8m二、多选题10．（2022·全国·高一课时练习）下列各种运动中，属于自由落体运动的是（）A．在沿水平方向运动的飞机上释放一个物体B．纸片由静止释放，在空气中下落C．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动D．小铁球由静止下落，空气阻力略去不计11．（2022·全国·高一课时练习）下面关于自由落体运动说法中正确的是（）A．物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动B．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动C．从静止开始下落的小钢球，因受空气的阻力作用，不能看成自由落体运动D．从静止开始下落的小钢球，所受空气的阻力对其运动的影响很小，可以忽略，故可看成自由落体运动三、解答题12．（2022·全国·高一课时练习）细雨霏霏，在一个楼房的屋檐边缘，每隔一定时间有一水滴落下。若某一水滴共用时落到地面时，恰好有另一水滴离开屋檐开始下落，并且空中还有另外两滴水滴正在下落，求：（为计算简便，取）（1）此屋檐离地的高度；（2）某一水滴落地的瞬间，空中的两滴水滴分别距离地面的高度。13．（2022·全国·高三课时练习）如图所示的木杆长L＝15m，上端固定在某一点，由静止放开后让它自由落下（不计空气阻力），木杆通过悬点正下方H＝20m处圆筒AB，圆筒AB的长d＝5m，则：（1）木杆经过圆筒的上端A所用的时间是多少？（2）木杆通过圆筒AB所用的时间是多少？（取g＝10m/s2）14．（2022·安徽·安庆市教育教学研究室高一期末）安庆市五千年文博园将古典徽派建筑与苏州园林风格相结合，园内不少亭台的设计非常巧妙，下雨时可以清晰地听到雨滴落下的滴答声。一天细雨霏霏，某同学观察到每隔一定时间有水滴从亭檐由静止开始下落。已知第一滴水滴用时落到地面时，刚好有另一水滴开始滴落，此时空中还有另外两滴水滴正在下落。忽略空气阻力，g取。求：（1）此亭檐离地的高度和水滴落地时的速度；（2）第一滴水滴落地的瞬间，空中的第二滴和第三滴水滴之间的距离。2.4自由落体运动同步练习一、单选题1．（2022·全国·高一课时练习）在用打点计时器记录纸带研究物体的自由落体运动时，为了提高实验的准确度，下列做法不正确的是（）A．整个装置应竖直B．先用手托着重锤，然后释放让重锤下落C．先放手再接通电源D．纸带应平行于打点计时器的限位孔【答案】C【解析】AD．为了减小阻力，应让整个装置竖直、纸带平行于打点计时器的限位孔，故AD正确；BC．为了提高纸带利用率，尽量多的打点，实验时应用手托着重锤，先接通电源，再释放重锤，让其自由下落，故B正确，C错误。本题选择不正确的，故选C。2．（2022·全国·高一课时练习）航天员登陆月球后从同一高度由静止同时释放了一石子与树叶，以下说法正确的是（）A．石子与树叶飘在空中不落地 B．石子先落地C．树叶先落地 D．石子和树叶同时落地【答案】D【解析】月球表面没有空气，石子和树叶下落过程中不受空气阻力的作用，仅受重力作用，设月球表面重力加速度一样都为，由得故同时落地，D正确，ABC错误。故选D。3．（2022·陕西·周至中学高三阶段练习）某些手机上安装有某种软件，能测量手机的加速度。建立如图所示的三维坐标系，手机沿任意方向移动一下，便可显示沿x、y、z轴三个维度各自加速度大小随时间的变化图像。现将手机竖直向上抛出，手机运动过程中未翻滚（平动），发现只有x轴方向有示数，由此可知手机运动过程中的姿态为（）A． B．C． D．【答案】C【解析】由题意知，只有轴方向有示数，即只有轴方向有加速度，所以手机的轴处于竖直方向。选项C正确。4．（2022·全国·高一课时练习）一物体从45m高处自由下落，不计空气阻力，则物体在第一秒内和最后一秒内的位移之比为（）A．1∶1 B．1∶3 C．3∶5 D．1∶5【答案】D【解析】依题意，可得物体下落所用总时间为根据初速度为0的匀加速直线运动在连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5∶…∶（2n－1）可知，物体在第一秒内和最后一秒内的位移之比为故选D。5．（2022·湖北·广水市一中高一阶段练习）很多智能手机都有加速度传感器，它能感知和测量加速度，使我们更加方便直观地认识物体的运动。为了记录手机自由下落时的加速度图像，先用手水平托着手机，打开数据记录开关，手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落，然后在下方接住手机，观察手机屏幕上加速度传感器的图像，如图所示。从图中可以看到，图线上有一段时间的数值是，有一小段时间的数值突变为，下列说法正确的是（）A．测得手机做自由落体运动的加速度是，方向向下B．测得手机做自由落体运动的加速度是，方向向下C．测得手机做自由落体运动的加速度是，方向向上D．测得手机做自由落体运动的加速度是，方向向上【答案】A【解析】根据题意可知，手机先做自由落体运动，用手接住手机时做减速运动，由题中数据可知，向上为正方向，则手机做自由落体运动的加速度是，方向向下。故选A。6．（2022·江西·兴国中学高三阶段练习）高空抛物威胁到人们“头顶安全”，若一物体从7楼由静止落下，不计空气阳力，则（

）A．物体大约经落地B．物体落地时的速度大约为C．物体通过5楼的时间大于通过3楼的时间D．物体在下落过程中第内的平均速度大小为【答案】C【解析】A．物体下落的高度约为20m，对物体则有解得，A错误；B．物体落地的速度，B错误；C．物体在下落过程中速度变大，通过相等的距离所用时间越来越短，故物体通过5楼的时间大于通过3楼的时间，C正确；D．物体在下落过程中第内的平均速度大小为D错误。故选C。7．（2022·黑龙江·哈尔滨三中高三阶段练习）下雨时，某同学在家发现屋檐上有雨滴无初速度落下，相邻两水滴滴下的时间间隔相等。当第1个水滴刚好落到地面上时，第3个水滴刚好离开屋檐。设屋檐到地面的高度为H，水滴从离开屋檐到落到地面的时间为t，不计空气阻力，则（

）A．水滴下落时，到地面的高度为B．第1个水滴落地时，第2个水滴到地面的高度为C．相邻两水滴均在空中下落时，两者距离不变D．相邻两水滴均在空中下落时，两者速度差不变【答案】D【解析】A．水滴在空中做自由落体运动水滴下落时，下落的高度为到地面的距离为，A错误；B．第1个水滴落地时，第2个水滴已经下落了0.5t，到地面的高度为0.75H，B错误；C．设第一滴水滴下落的时间为t1，相邻的两个水滴的高度差为为定值，t1为变量，可知，相邻两水滴均在空中下落时，两者距离逐渐变大，C错误；D．相邻的两水滴的速度差为为定值，所以两水滴的速度差为定值，D正确。故选D。8．（2022·重庆一中高一期末）如图所示，某物体由A点静止释放做自由落体运动，从释放到落地的轨迹AE刚好被分成长度相等的四段。下列说法正确的是（）A．物体到达各点的速率之比B．物体通过每一段的速度增量C．物体从A到E的平均速度等于其经过B点的瞬时速度vBD．物体从A到B的时间是从B到C的时间的两倍【答案】C【解析】A．依题意，根据解得故A错误；BD．依题意，根据初速度为零的匀加速直线运动，在通过连续相等位移所用时间之比为可知物体从A到B的时间是从B到C的时间根据显然物体通过每一段的时间不相等，所以速度增量不相等，故BD错误；C．根据初速度等于零的匀加速直线运动时间等分规律物体从A到E的平均速度等于其中间时刻B点的瞬时速度，故C正确。故选C。9．（2022·河南河南·高三阶段练习）“奔跑吧”设计了一款“快步流星”游戏，如示意图所示，0刻度线正上方有排球，计时按钮置于嘉宾要挑战的距离处。某嘉宾选择挑战11m，他从15m处起跑，跑到计时按钮时按下按钮，排球由静止开始下落，他恰好接到排球（即挑战成功）。若嘉宾起跑的加速度为6.75m/s2，运动过程中的最大速度为9m/s，不计他按下按钮的时间，重力加速度取10m/s2，则排球下落的高度约为（）A．5.5mB．6.6mC．7.7mD．8.8m【答案】C【解析】嘉宾加速阶段通过的位移为所以嘉宾按下计时器按钮时仍处于加速阶段，设计时器与嘉宾起跑点间的距离为，嘉宾按下按钮后做加速运动的时间为匀速运动的时间为所以排球下落的高度为，故选C。二、多选题10．（2022·全国·高一课时练习）下列各种运动中，属于自由落体运动的是（）A．在沿水平方向运动的飞机上释放一个物体B．纸片由静止释放，在空气中下落C．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动D．小铁球由静止下落，空气阻力略去不计【答案】CD【解析】自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，即仅受重力，且初速度为0的运动。水平方向运动的飞机上释放的物体由于惯性存在水平方向的初速度，纸片由静止释放，在空气中下落纸片受到重力与空气阻力，AB错误，CD正确。故选CD。11．（2022·全国·高一课时练习）下面关于自由落体运动说法中正确的是（）A．物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动B．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动C．从静止开始下落的小钢球，因受空气的阻力作用，不能看成自由落体运动D．从静止开始下落的小钢球，所受空气的阻力对其运动的影响很小，可以忽略，故可看成自由落体运动【答案】BD【解析】AB．物体从静止开始下落，只在重力作用下的运动叫做自由落体运动，故A错误，B正确；CD．从静止开始下落的小钢球，所受空气的阻力远小于重力，影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动，故C错误，D正确。故选BD。三、解答题12．（2022·全国·高一课时练习）细雨霏霏，在一个楼房的屋檐边缘，每隔一定时间有一水滴落下。若某一水滴共用时落到地面时，恰好有另一水滴离开屋檐开始下落，并且空中还有另外两滴水滴正在下落，求：（为计算简便，取）（1）此屋檐离地的高度；（2）某一水滴落地的瞬间，空中的两滴水滴分别距离地面的高度。【答案】（1）7.2m；（2）4m，6.4m【解析】（1）由自由落体运动规律得此屋檐离地的高度（2）水滴落下的时间间隔为设某一落地水滴为第一滴，则第二滴水滴下落的距离则第二滴距离地面的高度第三滴水滴下落的距离则第二滴距离地面的高度13．（2022·