【中学教材全解】2020年秋高中物理(人教版)必修一配套练习：第2章-第5节-自由落体运动

第5节自由落体运动题组1自由落体运动(时间：3分钟分值：8分)1.［4分］(多选)下列说法正确的是()A.跳伞运动员竖直向下的降落运动是自由落体运动B.自由落体运动是初速度为0，只在重力作用下的匀加速直线运动C.物体只在重力作用下的下落运动叫做自由落体运动D.当空气阻力与重力相比可以忽视时，物体从静止下落的运动可视为自由落体运动2.［4分］(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题组2自由落体加速度(时间：8分钟分值：17分)3.［4分］(单选)关于重力加速度，下列说法中正确的是()A.重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢B.重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小C.重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢D.轻重不同的物体的重力加速度不同4.［13分］用滴水法可以测定重力加速度，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板QUOTE，调整水龙头，让水一滴一滴地滴落到挡板上，如图2-5-1所示，并调整到耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开头下落。首先量出水龙头口离挡板的高度QUOTE，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开头计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3、…”，始终数到“QUOTE”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的示数为QUOTE。(1)写出用上述方法测定重力加速度QUOTE的表达式：QUOTE=。图2-5-1图2-5-(2)为了减小试验误差，转变h的数据，测出多组数据。记录在表格中(表中t′是水滴在空中运动的时间)，请在如图2-5-2所示的坐标纸上作出适当的图像，并利用图像求出重力加速度QUOTE的值，QUOTE(要求保留两位有效数字)。序号高度QUOTE/cm空中运动的时间t′/s120.100.20225.200.23332.430.26438.450.28544.000.30650.120.32题组3自由落体运动的规律(时间：18分钟分值：22分)5.［4分］(多选)做自由落体运动的物体，从释放时开头计时，选竖直向下为正方向，图2-5-3中关于物体的位移、速度图像，可能正确的是()图2-5-6.［4分］(多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是()A.它是QUOTE=0、QUOTE、方向竖直向下的匀加速直线运动B.在开头连续的三个1s内通过的位移之比是1∶3∶5C.在开头连续的三个1s末的速度大小之比是1∶2∶3D.从开头运动起下落4.9m、9.8m、14.7m所经受的时间之比为1∶2∶37.［4分］(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.石块通过最终1m位移所用的时间8.［10分］一矿井深为125m，在井口每隔确定时间自由下落一个小球。当第11个小球刚从井口开头下落时，第1个小球刚好到达井底，则相邻小球下落的时间间隔有多长？这时第3个小球和第5个小球相距多远？(g取10QUOTE)题组4综合拓展提升(时间：8分钟分值：12分)9.［12分］(2021·江苏高考)某爱好小组利用自由落体运动测定重力加速度，试验装置如图2-5-4所示。倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球。手动敲击弹性金属片QUOTE，QUOTE与触头瞬间分开，第1个小球开头下落，QUOTE快速恢复，电磁铁又吸住第2个小球。当第1个小球撞击QUOTE时，QUOTE与触头分开，第2个小球开头下落……这样，就可测出多个小球下落的总时间。图2-5-(1)在试验中，下列做法正确的有。A.电路中的电源只能选用沟通电源B.试验前应将QUOTE调整到电磁铁的正下方C.用直尺测量电磁铁下端到QUOTE的竖直距离作为小球下落的高度D.手动敲击QUOTE的同时按下秒表开头计时(2)试验测得小球下落的高度QUOTE1.980m，10个小球下落的总时间QUOTE6.5s。可求出重力加速度QUOTE=QUOTE。(结果保留两位有效数字)(3)在不增加试验器材的状况下，请提出减小试验误差的两个方法。(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间ΔQUOTE磁性才消逝，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差ΔQUOTE，这导致试验误差。为此，他分别取高度QUOTE和QUOTE，测量QUOTE个小球下落的总时间QUOTE和QUOTE。他是否可以利用这两组数据消退ΔQUOTE对试验结果的影响？请推导说明。

参考答案1. BD解析：跳伞运动员竖直向下的降落运动中，所受阻力很大，可以和重力相比较，因此选项A错误。依据自由落体运动的定义，选项B正确。自由落体运动的初速度应当为0，因此选项C错误。当空气阻力相对重力可以忽视时，物体由静止下落的运动可以看成自由落体运动，因此选项D正确。2. BD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。3. C解析：加速度表示物体运动速度变化的快慢，因此重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢，选项C正确;表示物体运动快慢的物理量是速度而不是加速度，选项A错误;速度变化的大小与时间之比才是加速度，选项B错误;在同一地点全部物体自由下落的重力加速度都相同，选项D错误。4. (1)QUOTE(2)图略9.8QUOTE解析：(1)每滴水下落QUOTE高度所用的时间为t′=QUOTE，依据自由落体运动规律QUOTE可得QUOTE。

(2)由于QUOTE=QUOTE，故以下落高度QUOTE为纵坐标，以时间的二次方QUOTE为横坐标，作出QUOTE图像应为直线，其斜率QUOTE=QUOTE，QUOTE。认真描点作图(图略)，求出斜率QUOTE，即可求得QUOTE，解得QUOTE≈9.8QUOTE。5. BD解析：自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，QUOTE图像是抛物线的一部分，QUOTE图像是经过原点的一条倾斜直线，故选项B、D正确。6. ABC解析：由自由落体运动的性质可推断选项A正确;由自由落体运动是QUOTE=0、QUOTE=QUOTE的匀加速直线运动推论知选项B、C正确;选项D中，由QUOTE=QUOTE知经受的时间之比为1∶QUOTE∶QUOTE。7. ABD解析：由公式QUOTE=QUOTE可知，选项A正确;依据QUOTE=2QUOTE可知，选项B正确;依据QUOTE=QUOTE知只测出第1s内的位移，不能计算出总高度，选项C错误;依据QUOTE=QUOTE和(QUOTE)m=QUOTE可知，选项D正确。8. 0.5s35m解析：设相邻两个小球下落的时间间隔为QUOTE，则由题意可知第1个小球到达井底的时间QUOTE=10T;由公QUOTE=QUOTE得QUOTE=QUOTEs=5s，所以QUOTE＝0.5s。

当第11个小球刚从井口开头下落时，第3个小球下落了8T，第5个小球下落了6T;第3个小球下落的高度QUOTE=QUOTE=80m，第5个小球下落的高度QUOTE＝QUOTE=45m，所以第3个小球和第5个小球相距QUOTE=80m-45m=35m。9. (1)BD(2)9.4(3)增加小球下落的高度;多次重复试验(其他答案合理也可)(4)可以消退ΔQUOTE对试验结果的影响，推导见解析。

解析：(1)若电源选用直流电源，电磁铁可正常工作，选项A错误;试验时小球要撞击QUOTE断开电源，因此QUOTE应在电磁铁的正下方，选项B正确;小球下落的高度为电磁铁下端到QUOTE的竖直距离与小球直径的差，选项C错误;依据QUOTE＝QUOTE，可利用累积法求QUOTE，即从手动敲击QUOTE的同时开头计时，测量出落下QUOTE个小球的时间QUOTE，则一个小球下落的时间QUOTE＝QUOTE，选项D正确。

(2)依据QUOTE＝QUOTE和QUOTE=QUOTE，解得QUOTE=QUOTE=QUOTE=QUOTEQUOTE≈9.4QUOTE。

(3)要减小试验误差，可