高中物理教科版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的规律5 自由落体运动课后复习题

2.5.自由落体运动  同步课时训练

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题(共32分)

1、(4分)物体从距地面某高度处开始做自由落体运动，若下落前一半路程所用的时间为t，则物体下落全程所用的时间为(   )

A. B. C. D.

2、(4分)如图所示，x轴在水平方向，y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则(   )

A.a的飞行时间比b的长 B.b的飞行时间比a的长

C.a的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的小

3、(4分)一物体从时刻开始做自由落体运动，下落后时刻到时刻的位移与时刻到时刻的位移之比为1：2，则等于(   )

A.1：2 B.2：3 C.1：4 D.3：4

4、(4分)某同学学习了自由落体运动和竖直上抛运动的内容后，和同伴一起做了一个物理小实验：自高为H的塔顶自由落下A物体的同时B物体自塔底以初速度竖直上抛，且两物体在同一直线上运动，A物体和B物体的加速度都为g，方向竖直向下。则(   )

A.若，两物体相遇时，B正在下降途中

B.若，两物体在地面相遇

C.若，两物体相遇时B物体正上升

D.若，则两物体在下降的途中相遇

5、(4分)2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5 m完成技术动作，随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取，则她用于姿态调整的时间约为(   )

A.0.2 s B.0.4 s C.1.0 s D.1.4 s

6、(4分)月球上没有空气，若宇航员在月球上将羽毛和石块从同一高度处同时由静止释放，则(   )

A．羽毛先落地 B．石块先落地 C．它们同时落地 D．它们不可能同时落地

7、(4分)在离地面15 m高处，以10 m/s的初速度竖直上抛一小球，以向上为正方向，重力加速度g取，则小球从抛出到落地过程(   )

A.位移为15 m B.路程为25 m C.所用的时间为2 s D.落地速度为20 m/s

8、(4分)甲、乙两个小球在空中由静止释放，做自由落体运动，两球同时落地，落地时，甲的速度比乙的速度大5 m/s，重力加速度，不计空气阻力，则下列说法错误的是(   )

A.甲比乙提前0.5 s释放 B.释放乙球时，甲球的速度大小为5 m/s

C.甲下落的高度比乙下落的高度高1.25 m D.两球运动过程中的速度差恒为5 m/s

二、多选题(共24分)

9、(6分)踢毽子是我国民间的一项体育游戏，被人们誉为“生命的蝴蝶”。近年来，踢毽子成为全民健身活动之一。毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下羽毛在上，对此分析正确的是(   )

A.因为铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上

B.如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下羽毛在上的现象

C.因为空气阻力的存在，所以总是铜钱在下羽毛在上

D.毽子的自由下落过程不是自由落体运动

10、(6分)如图所示，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方h处，空心管长为L，小球球心与管的轴线重合，并在竖直线上。当释放小球，小球可穿过空心管，不计空气阻力，则下列判断正确的是(   )
 

A.两者同时无初速度释放，小球能穿过空心管

B.两者均无初速度释放，但小球提前了时间释放，则小球一定能穿过管

C.两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度，空心管无初速度，则小球一定能穿过管，但穿过管的时间

D.两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度，空心管无初速度，则小球一定能穿过管，但穿过管的时间

11、(6分)对于自由落体运动，下列说法中正确的是（重力加速度）(   )

A.在1 s内、2 s内、3 s内的位移大小之比是1:3:5

B.在1 s末、2 s末、3 s末的速度大小之比是1:2:3

C.在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比是1:4:9

D.在相邻两个1 s内的位移之差都是9.8 m

12、(6分)伽利略在研究自由落体运动时，遇到了两个问题：①无精确的计时仪器；②无测瞬时速度的工具。他采用了一个很巧妙的方法，用来“冲淡”重力。如图所示，让铜球沿阻力很小的斜面滚下，经过实验证明小球沿斜面的运动是匀加速直线运动，且只要斜面的倾角一定，小球的加速度都是相同的。由此他推断：自由落体运动也是匀变速直线运动。对这一过程的分析，下列叙述正确的是(   )
 

A.丁实验可“冲淡”重力的作用，更容易测时间，解决了问题①

B.伽利略利用替代解决了问题②

C.伽利略通过甲实验，得出小球的位移与时间的二次方成正比的结论

D.丁是经过合理的外推得到的结论

三、计算题(共28分)

13(本题 14 分)跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面125 m时打开降落伞，伞张开后运动员就以大小为的加速度做匀减速直线运动，到达地面时的速度为5 m/s，取。

（1）运动员打开降落伞时的速度是多少？

（2）运动员离开飞机时距地面的高度为多少？

（3）离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？（结果保留一位小数）

14、(14分)小明在进行社会实践时发现了一口深井。为了估测井口到水面的距离及物体落到水面时的速度，小明从井口由静止释放小石头，同时用手机开始计时，经过2 s听到石块落到水面的声音。g取，忽略声音传播的时间，估算:

（1）井口到水面的深度；

（2）石块落到水面时的速度大小。

四、实验题(共16分)

15(本题 16 分)宇航员登陆到某星球，为了测定该该星球表面的重力加速度，他们进行了“探究平抛运动规律”的实验，并用频闪照相机记录小球做平抛运动的部分轨迹，且已知平抛物体的初速度为。将相片放大到实际大小后在水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，为小球运动中的3个连续的记录点，和C点的坐标分别为、和。则：(结果保留两位有效数字）

（1）频闪照相机的频闪周期为__________s；

（2）该星球表面重力加速度为___________；

（3）小球从抛出点到A点所用时间为___________s。

参考答案

1、答案：A

解析：试题分析：根据，可知下落前一半路程有；则下落全程：，联立解得：，故选A.

2、答案：B

解析：A、根据得，高度越高，运动的时间越长，则a的飞行时间比b短，b的飞行时间和c的飞行时间相等，故A错误，B正确；

C、a的运动时间短，水平位移大，则a的初速度大于b的初速度，故C错误；

D、b、c的运动的时间相等，b的水平位移大，则b的初速度大于c的初速度，故D错误.

3、答案：A

解析：下落后时刻到时刻的位移为：

下落时刻到时刻的位移为：

而

由以上各式解得：，故A正确．

4、答案：D

解析：若B物体正好运动到最高点时相遇，则有：B速度减为零所用的时间，由，解得，若两物体恰好在落地时相遇，则有，此时A的位移，解得。若，则两物体在B上升途中相遇，选项A错误；若，则B物体正好运动到最高点时相遇，选项B错误；若，则两物体在B下落途中相遇，选项C错误；若，则两物体在下落的过程中相遇，选项D正确。

5、答案：B

解析：本题考查自由落体运动。陈芋汐下落的整个过程所用的时间为，下落前5 m的过程所用的时间为，则陈芋汐用于姿态调整的时间约为,B项正确。

6、答案：C

解析：因为在在月球上羽毛和石块下落的加速度等于月球表面的重力加速度,所以在没有空气阻力的情况下将羽毛和石块从同一高度处同时由静止释放,它们同时落地。选项C正确。

7、答案：B

解析：位移为从初位置指向末位置的有向线段，可得小球从抛出到落地过程，位移为，负号表示方向竖直向下，故A错误；小球上升的总时间为，上升的最大高度为，小球从抛出到落地过程中，路程为，故B正确；下落通过的位移为，根据运动学公式得，代入数据解得，所以小球从抛出到落地过程所用时间为，故C错误；落地速度，负号表示速度方向竖直向下，故D错误。

8、答案：C

解析：本题考查自由落体运动。设甲球运动的时间为，乙球运动的时间为，则，故A正确；释放乙球时，甲球已运动了0.5 s，此时甲球的速度大小，故B正确；由于两球同时落地，因此释放乙球时，甲球一定在乙球上方，即甲、乙下落的高度差一定大于，故C错误；两球运动的加速度相同，相同时间内速度增加量相同，因此两球运动过程中速度差恒为5 m/s，故D正确。本题选说法错误的，故选C。

9、答案：CD

解析：在下落时铜钱在下、羽毛在上的原因是空气阻力的存在，羽毛受到了较大的阻力，毽子加速度小，铜钱下落时加速度相对较大，而不是铜钱重，选项A错误，选项C正确；如果没有空气阻力，铜钱和羽毛下落的加速度相同，故一起下落时可能存在铜钱拖着羽毛的情况，选项B错误；毽子的下落过程中，羽毛受到了较大的阻力，故不能看作自由落体运动，选项D正确。

10、答案：BC

解析：两者同时无初速度释放，则在相同的时间内下降的高度相同，可知小球不能穿过空心管，选项A错误；两者均无初速度释放，设小球提前了时间释放，根据，由于是在足够高的空间内，随着时间的增长，总会有，则小球一定能穿过管，选项B正确；两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度，由可知小球相对管是以速度匀速下落，故小球一定能穿过管，且穿过管的时间为，选项C正确，D错误。

11、答案：BD

解析：根据可知，自由落体运动在1 s内、2 s内、3 s内的位移之比为1:4:9，选项A错误；根据可知，物体在第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度大小之比是1:2:3，选项B正确；自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，则连续相等时间内的位移比为1:3:5:7…，根据可得在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比是1:3:5，选项C错误；根据匀变速直线运动规律可知，在相邻两个1 s内的位移之差为，选项D正确。

12、答案：BCD

解析：丁图实验运动速度太快不容易测时间，所以不能解决问题①，选项A错误；伽利略利用替代解决了问题②，选项B正确；伽利略通过甲实验，得出小球的位移与时间的二次方成正比的结论，选项C正确；丁是经过合理的外推得到的结论，选项D正确。

13、

（1）答案：55 m/s

解析：对匀减速过程，由速度和位移关系可知，代入数据解得。

（2）答案：276.25 m

解析：对于自由落体过程有，则总高度。

（3）答案：9.7 s

解析：自由下落阶段由公式可得，该过程的时间，对于减速过程有，故总时间。

14、答案：（1）20m

（2）20m/s

解析：（1）根据自由落体运动的位移时间公式有

代入数据解得

（2）根据自由落体运动的速度时间公式有

代入数据解得

15、

（1）答案：0.10

解析：因三点的水平距离相等，则时间相等，水平方向

解得

（2）答案：25

解析：竖直方向

解得

（3）答案：0.050

解析：小球在B点的竖直分速度

小球从抛出点到B点的时间

小球从抛出点到A点所用时间为