2025版新教材高中物理第2章第5节自由落体运动练习含解析鲁科版必修第一册

PAGE6-自由落体运动[随堂检测]1．在真空中，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，下列频闪照片中符合事实的是()解析：选C.由于苹果和羽毛从同一高度同时下落，故随意时刻都在同一高度，且是做加速运动，故频闪间距不断变大，故C正确．2．(多选)关于自由落体运动，下列说法中正确的是()A．它是v0＝0、a＝g、方向竖直向下的匀加速直线运动B．在起先连续的三个1s内通过的位移之比是1∶3∶5C．在起先连续的三个1s末的速度之比是1∶2∶3D．从起先运动到下落4.9m、9.8m、14.7m所经验的时间之比为1∶2∶3解析：选ABC.由自由落体运动的性质可知A正确；由自由落体运动的比例关系式知B、C正确；由比例关系式知，从起先运动到下落4.9m、9.8m、14.7m所经验的时间之比为：1∶eq\r(2)∶eq\r(3)，故D错误．3．(多选)(2024·广东阳东一中检测)物体从离地面45m高处做自由落体运动(g取10m/s2)，则下列选项中正确的是()A．物体运动3s后落地B．物体落地时的速度为20m/sC．物体在落地前最终1s内的位移为25mD．物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s解析：选AC.由h＝eq\f(1,2)gt2得t＝eq\r(\f(2h,g))＝3s，Δh＝eq\f(1,2)gt2－eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)＝25m，v＝gt＝30m/s，eq\x\to(v)＝eq\f(h,t)＝eq\f(45,3)m/s＝15m/s.则A、C正确，B、D错误．4．如图所示，测定一个人的反应速度，请甲同学拿着一把长30cm的直尺，他的手抓在尺的上端处，尺的零刻度端在下，乙同学的手候在尺的零刻度处打算听到口令后就抓住尺子，当甲同学松开直尺，乙同学见到直尺下落，马上用手抓住直尺，另一同学丙也重复乙的做法，现记录乙抓住尺的刻度数据为20cm和丙同学抓住尺的刻度数据为24cm，问：(1)乙和丙同学哪个反应速度快？(2)乙同学的反应时间为多少？(重力加速度g取10m/s2)解析：(1)乙同学反应快，当直尺下落时，反应越快，抓住时直尺下落的距离越短，故乙同学反应快．(2)直尺下落的位移是：h＝20cm－0＝20cm＝0.2m，依据公式h＝eq\f(1,2)gt2代入数据得t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×0.2,10))s＝0.2s.答案：(1)乙同学反应快(2)0.2s[课时作业][学生用书P126(单独成册)]一、单项选择题1．关于自由落体运动，下列说法正确的是()A．质量大的物体做自由落体运动的加速度大B．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C．雨滴下落的过程是自由落体运动D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看成自由落体运动解析：选D.全部物体在同一地点的重力加速度相等，与物体的质量大小无关，故选项A错误；从水平飞行着的飞机上释放的物体，由于惯性而具有水平初速度，不做自由落体运动，故选项B错误；雨滴下落的过程所受空气阻力与速度大小有关，速度增大时阻力增大，雨滴的速度增大到肯定值时，阻力与重力相比不行忽视，不能认为是自由落体运动，故选项C错误；水龙头上滴落的水滴所受空气阻力和重力相比可忽视不计，可认为只受重力作用，故选项D正确．2．关于自由落体运动，下列说法正确的是()A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C．在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同D．物体做自由落体运动的位移与时间成正比解析：选C.自由落体运动是物体从静止起先只在重力作用下的运动，物体竖直向下的运动不肯定是自由落体运动，故A错误；自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，加速度等于重力加速度的运动不肯定是自由落体运动，故B错误；自由落体运动的加速度与物体的质量无关，是常量，其运动规律与质量无关，即不同质量的物体运动规律相同，故C正确；由h＝eq\f(1,2)gt2可知：物体做自由落体运动的位移与时间的平方成正比，故D错误．3．关于自由落体运动的加速度g，下列说法中正确的是()A．重的物体g值大B．同一地点，轻、重物体的g值一样大C．g值在地球上任何地方都一样大D．g值在赤道处大于北极处解析：选B.g值与物体轻重无关，A错误，B正确；g值在地球上不同地方大小不同，在赤道处小于北极处，C、D错误．4．如图甲所示，两位同学依据课本提示的方法，利用自由落体运动做反应时间的测量．如图乙所示，A点是起先时受测人手指的位置，B点是结束时受测人手指的位置，则受测人的反应时间大致为()A．0.6s B．0.5sC．0.4s D．0.3s解析：选D.尺子在人反应时间内做自由落体运动，从图中可得在人反应时间内尺子下落的高度为h＝(55.0－10.0)cm＝45.0cm＝0.45m，依据公式h＝eq\f(1,2)gt2可得t＝eq\r(\f(2h,g))＝0.3s，故D正确．5．(2024·商丘高一检测)伽利略为了探讨自由落体的规律，将落体试验转化为闻名的沿斜面运动的试验，当时利用斜面做试验主要是考虑到()A．试验时便于测量小球运动的速度B．试验时便于测量小球运动的路程C．试验时便于测量小球运动的时间D．试验时便于测量小球运动的加速度解析：选C.自由落体下落时间很短，伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采纳斜面试验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小试验误差，故选C.6．雨滴自屋檐静止滴下，每隔0.2s滴下一滴，第一滴落地时第六滴恰欲滴下，此时第一滴、其次滴、第三滴、第四滴之间的距离依次为1.62m、1.26m、0.90m．设落下的雨滴的运动状况完全相同，则此时其次滴雨滴下落的速度为(g取10m/s2)()A．8.00m/s B．7.84m/sC．7.20m/s D．7.00m/s解析：选C.因为每隔0.2s滴下一滴，且1.62m－1.26m＝1.26m－0.90m＝0.36m，可判定雨滴做初速度为零的匀加速直线运动，又由Δs＝at2得雨滴下落加速度为a＝9.00m/s2，再由v＝at，t＝0.8s，可得：v＝7.20m/s，则正确选项为C.二、多项选择题7．下列四幅图中，能大致反映自由落体运动的图像是()解析：选AD.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的v－t图像是一过原点的倾斜直线，a－t图像是一平行时间轴的直线，故A、D对，C错；B图中的图像表示物体匀速下落，故B错．8．(2024·成都高一检测)在不同高度同时释放两个铅球(不计空气阻力)，则在均未落地前，两者()A．在任一时刻具有相同的加速度、位移和速度B．落地的时间间隔取决于两铅球释放时的高度C．在第1s内、第2s内、第3s内位移之比都为1∶4∶9D．两铅球的距离和速度差都越来越大解析：选AB.自由落体运动的加速度都为g，由h＝eq\f(1,2)gt2，v＝gt可推断A正确；自由落体的时间由高度确定，故落地的时间间隔也由高度确定，B正确；初速度为0，第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1∶3∶5，C错误；因为同时释放，随意时刻速度相同，故速度之差为0，随意时间内下落的高度相同，故高度差不变，等于释放时高度之差，D错误．9．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位移所用的时间解析：选ABD.由公式h＝eq\f(1,2)gt2可知，选项A正确；依据v2＝2gh可知，选项B正确；依据h＝eq\f(1,2)gt2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h＝eq\f(1,2)gt2和h－1＝eq\f(1,2)g(t－t′)2可知，选项D正确．10．(2024·福建三明第一中学高一月考)甲、乙两物体分别从10m和40m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是()A．落地时甲的速度是乙的eq\f(1,2)B．落地的时间甲是乙的2倍C．下落1s时甲的速度与乙的速度相同D．甲、乙两物体在最终1s内下落的高度相等解析：选AC.依据v2＝2gh得，落地的速度v＝eq\r(2gh)，因为甲、乙的高度之比为1∶4，则落地的速度之比为1∶2，即落地时甲的速度是乙的eq\f(1,2)，故A正确；依据h＝eq\f(1,2)gt2得，t＝eq\r(\f(2h,g))，因为甲、乙的高度之比为1∶4，则运动的时间之比为1∶2，落地的时间甲是乙的eq\f(1,2)，故B错误；依据v＝gt知，甲、乙下落1s时，速度相等，故C正确；自由落体运动的速度越来越快，则每秒内的平均速度增大，则最终1s内的位移不等，故D错误．三、非选择题11．(2024·黑龙江大庆试验中学高一月考)一个物体从某个高度做自由落体运动，它在第1s内的位移恰好等于它最终1s内位移的eq\f(1,4)，取g＝10m/s2，求：(1)第1s内下落的距离；(2)物体在空中运动的时间；(3)物体起先下落时离地面的高度．解析：(1)依据公式：h＝eq\f(1,2)gt2得：第1s内下落的距离h1＝eq\f(1,2)×10×12m＝5m.(2)设物体起先下落时离地面的高度为H，下落时间为t，则有：H＝eq\f(1,2)gt2 ①H－4h1＝eq\f(1,2)g(t－t1)2 ②由①－②得：4h1＝eq\f(1,2)gt2－eq\f(1,2)g(t－t1)2，解得t＝2.5s． ③(3)把③式代入①式得：H＝eq\f(1,2)×10×(2.5)2m＝31.25m.答案：(1)5m(2)2.5s(3)31.25m12．在离地面7.2m处，手提2.2m长的绳子的上端如图所示，在绳子的上下两端各拴一小球，放手后小球自由下落．(绳子的质量不计，球的大小可忽视，g＝10m/s2)求：(1)两小球落地时间相差多少？(2)B球落地时A球的速度多大？解析：(1)设B球落地所需时间为t1，因为h1＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，所以t1＝eq\r(\f