高中物理 專題2.5 自由落體運動課時同步試題 新人教版必修1

1、第5節(jié) 自由落體運動1（多選）物體從離地面45 m高處做自由落體運動（g取10 m/s2），則下列選項中正確的是A物體運動3 s后落地B物體落地時的速度大小為45 m/sC物體在落地前最后1 s內(nèi)的位移為25 mD物體在整個下落過程中的平均速度為20 m/s【答案】AC，D錯誤。2（多選）在離地面h=l5 m高處，以的速度同時豎直向上與向下拋出甲、乙兩小球，不計空氣阻力，小球落地后就不再彈起，重力加速度g=10 m/s2，下列說法正確的是A兩小球落地時的速度相等B兩小球落地的時間差為2 sC乙球落地時甲球恰好運動到最高位置Dt=2 s時，兩小球相距l(xiāng)5 m【答案】ABCD【解析】甲球做豎直上拋

2、運動，乙球做豎直下拋運動，根據(jù)機械能守恒定律求落地時速率關(guān)系。由位移公式求落地時間。根據(jù)乙球的運動時間，分析甲球的位置。并由位移公式求出t=2 s時兩者間的距離。拋出后，只有重力做功，并且重力做功的高度相同，拋出的動能又相同，所以落地時的速度相等，A正確；兩者的落地時間差等于小球甲做豎直上拋與自由下落到拋出點的時間，即，B正確；乙球落地時所用時間為，故有，解得，而甲球上升到最大高度所用時間，故乙球落地時甲球恰好運動到最高位置，C正確；t=2 s時，甲球回到拋出點，而乙球已經(jīng)落地，故兩者相距15 m，D正確。3（多選）甲物體比乙物體所受的重力大5倍，甲從H高處自由下落，乙從2H高處同時自由下落，

3、在甲、乙落地前，下面說法錯誤的是A下落過程中甲的加速度比乙的加速度大B甲、乙各自下落1 m時它們的速度相同C兩物體下落過程中的同一時刻，甲的速率一定比乙的速率大D在下落過程中兩物體之間的距離不斷增大【答案】ACD【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運動的特點，做初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，掌握自由落體運動規(guī)律。4（多選）一物體做自由落體運動，取g=10 m/s2。該物體A第2 s末的速度為20 m/sB第2 s末的速度為40 m/sC第2 s內(nèi)下落的距離為15 mD第2 s內(nèi)下落的距離為25 m【答案】AC【解析】根據(jù)速度時間公式得：v=gt=20 m/s，故A正確，B錯誤；根據(jù)

4、位移時間公式：，可得下落的高度為：，故C正確，D錯誤。5（多選）某物體以30 m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g取10 m/s2。5 s內(nèi)物體的A路程為65 mB位移大小為25 m，方向向上C速度改變量的大小為50 m/sD平均速度大小為13 m/s，方向向上【答案】ABC上，5 s內(nèi)物體通過的路程為，故AB確；于勻變速運動，則速度改變量，C正確；平均速度，方向豎直向上，D錯誤。6（多選）在地面上，將一個小球以v=20 m/s初速度豎直上拋，則小球到達距拋出點10 m的位置所經(jīng)歷的時間為（g=10 m/s2）As B(2) sC(2+) s D(2+) s【答案】BCD【解析】豎直上拋運

5、動是勻變速運動，當x=10 m時，根據(jù)位移時間關(guān)系公式： ，代入數(shù)據(jù)解得：t=(2+) s或t=(2) s，當位移為s=10 m時，根據(jù)位移時間關(guān)系公式，代入數(shù)據(jù)解得：，故BCD正確，A錯誤。7（多選）對于從蘋果樹上同一高度同時落下的蘋果和樹葉，下列說法正確的是A蘋果和樹葉都可以看成自由落體運動B蘋果可以近似地看成自由落體運動，樹葉不能看成自由落體運動C蘋果和樹葉都不能看成自由落體運動D假如地球上沒有空氣，則蘋果和樹葉將同時落地【答案】BD【解析】從樹上落下的蘋果所受阻力相對來說重力很小，可看成自由落體運動，而從樹上落下的樹葉所受阻力相對來說重力較大，不能看成自由落體運動，故AC錯誤，B正確；

6、假如地球上沒有空氣，則蘋果和樹葉不受空氣阻力，都做自由落體運動，下落快慢相同，同時落地，故D正確。8（多選）一個鐵釘和一團棉花同時從同一高處下落，總是鐵釘先落地，這是因為A鐵釘比棉花團重B棉花團受到的空氣阻力不能忽略C棉花團的加速度比重力加速度小得多D鐵釘?shù)闹亓铀俣缺让藁▓F的重力加速度大【答案】BC9扶溝高中物理研究性學(xué)習(xí)小組為了測量當?shù)氐闹亓铀俣却笮?，讓一小球豎直上拋，測量上升一段高度h所用的時間為t1，緊接著繼續(xù)上升一段高度h所用時間為t2則當?shù)氐闹亓铀俣却笮锳 BC D【答案】C【解析】設(shè)小球的初速度為v0，則在時間t1內(nèi)豎直上拋運動的位移為：。同理在時間（t1+t2）內(nèi)豎直上拋

7、運動的位移為：，聯(lián)立以上兩式得：g=，故C正確，ABD錯誤。10小球從空中自由下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度，其速度時間圖象如圖所示，則由圖可知（g取10 m/s2）A小球下落的高度2.5 mB小球在0.8 s內(nèi)的平均速度大小是4 m/s，方向豎直向下C小球在0.8 s內(nèi)的位移為0.8 m，方向豎直向上D小球在前0.5 s內(nèi)和后0.3 s內(nèi)加速度大小相等，方向相同【答案】D，所以加速度大小相等，方向相同，故D正確。11某同學(xué)身高1.8 m，在運動會上他參加跳高比賽，起跳后身體橫著越過了1.8 m高度的橫桿。據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度大約為A2 m/s B4 m/sC8 m/s

8、D10 m/s【答案】B【解析】該同學(xué)豎直方向的位移應(yīng)該是重心上升的高度，不是1.8 m，而是0.9 m左右，由速度位移公式：，代入數(shù)據(jù)解得：，故B正確，ACD錯誤。12在自由落體運動中，第一個2 s、第二個2 s、和第5 s這三段時間內(nèi)，相對應(yīng)的三段位移之比為A4:12:9 B2:6:5C2:8:7 D1:3:5【答案】A【解析】自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比為1:3:5:7:9，知第一個2 s、第二個2 s、和第5 s這三段時間內(nèi)，相對應(yīng)的三段位移之比為(1+3):(5+7):9=4:12:9，故A正確，BCD錯誤。13從地面豎直向上拋出一個物體，空氣的

9、阻力可以忽略不計在整個運動過程中速度v和時間t的關(guān)系是下圖中的（以豎直向上的方向為速度的正方向）A BC D【答案】D所以為負，即全過程中vt圖線為向下傾斜的直線。因此D正確。14一物體從高h處做自由落體運動，經(jīng)時間t到達地面，落地速度為v，那么當物體下落時間為時，物體的速度和距地面高度分別是A， B，C，h D，h【答案】C【解析】物體做自由落體運動，經(jīng)時間t到達地面的速度為v，根據(jù)速度公式：v=gt可知，下落時間為時的速度為：，又知下落時間t內(nèi)的位移為h，則時間內(nèi)的位移為，物體距地面高度，故C正確，ABD錯誤。15有一種測定當?shù)豨值的方法稱為“對稱自由下落法”，它是將測g轉(zhuǎn)變?yōu)闇y長度和時間

10、來計算。具體做法是將真空管沿豎直方向放置，從其中的O點豎直向上拋出小球又落回到O點的時間為T2，在小球運動過程中經(jīng)過比O點高H的P點，小球離開P點至又回到P點所用的時間為T1。測得T1、T2和H，則可求得g等于A BC D【答案】A【解析】小球從O點上升到最大高度過程中：；小球從P點上升的最大高度：；依據(jù)題意：h1h2=H；聯(lián)立解得：，故選A。16如圖所示，水龍頭開口A處的直徑d1=2 cm，A離地面B的高度h=80 cm，當水龍頭打開時，從A處流出的水流速度v1=1 m/s，在空中形成一完整的水流束，不計空氣阻力。則該水流束在地面B處的截面直徑d2約為（g取10 m/s2）A2 cmB0.9

11、8 cmC4 cmD應(yīng)大于2 cm，但無法計算【答案】B解得：d2=0.98 cm，故B正確，ACD錯誤。17一條懸鏈長5.6 m，從懸點處斷開，使其自由下落，不計空氣阻力則整條懸鏈通過懸點正下方12.8 m處的一點所需的時間是（g取10 m/s2）A0.3 s B0.4 sC0.7 s D1.2 s【答案】B【解析】設(shè)懸鏈的長度為L，從懸點至懸點正下方12.8 m處的一點的高度為h，經(jīng)t1懸鏈的下端經(jīng)過該點，則，代入數(shù)據(jù)解得：，經(jīng)t2懸鏈的上端經(jīng)過該點，則有：，代入數(shù)據(jù)解得：，則經(jīng)歷的時間為：t=t2t1=0.4 s，故B正確，ACD錯誤。18一個物體做自由落體運動，取g=10 m/s2，則

12、A物體3 s末的速度為15 m/sB物體3 s末的速度為30 m/sC物體3 s內(nèi)下落的高度是90 mD物體3 s內(nèi)下落的高度是30 m【答案】B【解析】根據(jù)速度時間公式得：v=gt=30 m/s，故A錯誤，B正確；根據(jù)位移時間公式得：h=gt2=45 m，故CD錯誤。故選B。19在大棗紅了的時候，幾個小朋友正在大棗樹下用石塊投向棗樹，若某個小朋友從看到石塊擊中棗樹樹枝到聽到大棗落地聲最少需要0.7 s，估算一下這課棗樹的高度至少是A1.5 m B2.5 mC5 m D7 m【答案】B【解析】大棗做自由落體運動，故，故選B。20（多選）關(guān)于自由落體運動，下列說法中正確的是A只在重力作用下的豎直

13、向下的運動是自由落體運動B自由落體運動，在任意相等的時間內(nèi)速度變化量相等C某段時間的中間時刻的速度等于初速度與末速度和的一半D從靜止開始的豎直向下的勻加速直線運動是自由落體運動【答案】BC正確。21（多選）小球A從離地面20 m高處做自由落體運動，小球B從A下方的地面上以20 m/s的初速度做豎直上拋運動。兩球同時開始運動，在空中相遇，g取10 m/s2，則下列說法正確的是（球落地后不反彈）A兩球相遇時速率都是10 m/sB兩球相遇位置離地面10 m高C開始運動1 s后兩球相遇D兩球在空中相遇兩次【答案】AC【解析】小球B能夠上升的最大高度h=20 m，故A、B兩球在B上升的過程中相遇，兩球相

14、遇時有hA+hB=gt2+v0tgt2=20 m，解得t=1 s，C正確；相遇時，vB=v0gt=(20101) m/s=10 m/s，vA=gt=101 m/s=10 m/s，hB=v0tgt2=2011012 m=15 m，A正確，B錯誤；t=2 s時，小球A落地，小球B運動到最高點，所以兩球在空中只能相遇一次，D錯誤?！久麕燑c睛】解題時關(guān)鍵知道兩物體在空中相遇的條件，即兩物體的位移之和等于20 m。此題也可運用相對運動知識來解，因為自由落體運動和豎直上拋運動的相對運動是勻速運動。22物體從離地h高處下落（不計空氣阻力），它在落地前的1 s內(nèi)下落35 m，g取10 m/s2，求：（1）物體

15、下落時離地高度及下落時間；（2）小球落地時的速度大小?！敬鸢浮浚?） （2）【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵通過最后1 s內(nèi)的位移便是t s內(nèi)的位移與(t1) s內(nèi)位移之差，結(jié)合h=gt2求出運動的時間，從而求出下落的高度。23如圖所示，一滴雨滴從離地面H=10 m高的屋檐自由下落，下落途中t=0.2 s的時間內(nèi)通過一個窗口，窗口的高度為h=2 m，不計空氣阻力，g取10 m/s2。求：（1）雨滴落地的時間t和落地時的速度vt；（2）雨滴經(jīng)過窗口上邊框時的速度v1；（3）窗的上邊框距地面的高度h2?！敬鸢浮浚?）t= s m/s （2）v1=9 m/s （3）h2=5.95 m【解析】（1）根據(jù)h=

16、gt2得h=hh=104.05 m=5.95 m故窗的上邊框距地面的高度為5.95 m24據(jù)報道，一兒童玩耍時不慎從H=20 m高的陽臺上無初速掉下，在他剛掉下時恰巧被樓下的管理人員發(fā)現(xiàn)，該人員迅速由靜止開始沖向兒童下落處的正下方樓底，準備接住兒童。已知管理人員到樓底的距離為x=8 m，為確保安全穩(wěn)妥的接住兒童，管理人員將盡力節(jié)約時間，但又必須保證接兒童時沒有水平方向的沖擊（即速度）。兒童下落過程的空氣阻力不計，兒童和管理人員均可視為質(zhì)點分析，設(shè)管理人員奔跑過程中只做勻速或勻變速直線運動，g取10 m/s2。（1）管理人員至少要用多大的平均速度跑到樓底？（2）若管理人員在加速或減速過程中的加速

17、度大小相等，為能盡快到達兒童的正下方，管理人員全程運動無勻速過程，即勻加速直線運動到某一速度后直接做勻減速直線運動至靜止。求管理人員奔跑時的加速度大小及其所達到的最大速度大小?！敬鸢浮浚?）4 m/s （2）8 m/s2 8 m/s。【解析】（1）兒童下落過程，由運動學(xué)公式可得：管理人員奔跑的時間為：tt0對管理人員奔跑過程，由運動學(xué)公式有：s=t聯(lián)立可得：4 m/s（2）設(shè)最大速度為vm，則全程的平均速度為，則，解得vm=8 m/s；由對稱知識可知，加速的距離為x=4 m，則加速度為【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵理清管理人員在整個過程中的運動規(guī)律，抓住總時間和總位移，結(jié)合運動學(xué)規(guī)律靈活求解。25

18、一個物體從塔頂落下，在到達地面前最后一秒內(nèi)通過的位移為整個位移的9/25，求塔高（g=10 m/s2）?！敬鸢浮?25 m聯(lián)立解得：【名師點睛】本題主要考查了自由落體運動公式，解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動，結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解。26一個物體從45 m高的地方自由落下。（g =10 m/s2）求：（1）物體2 s末的速度大?。?）物體多長時間落地（3）在下落的最后1 s內(nèi)的位移是多大？【答案】（1）20 m/s （2）t = 3 s （3）25 m【解析】根據(jù)自由落體運動的位移時間公式求出物體下落的時間，再根據(jù)位移時間公式求出最后1 s內(nèi)下落的高度。（1）（2）根據(jù)自由落體運動公式：代入數(shù)據(jù)解得：t=3 s，所以2 s末的速度為：v=gt=20 m/s，（3）物體在最后1 s內(nèi)的位移為：27屋檐每隔相同時間滴下一滴水，當?shù)?