高中物理人教必修一.4 自由落體運動練習解析版

1、2.4 自由落體運動 同步練習一、單選題1關于自由落體運動的加速度g，下列說法正確的是（ ）A重的物體的g值大Bg值在地面任何地方一樣大Cg值在赤道處大于南北兩極處D同一地點的不同質量的物體g值一樣大【答案】D【解析】【詳解】A.自由落體運動的加速度g是由重力產生的，由牛頓第二定律可知a=g，重力加速度與物體的質量無關；故A錯誤.B.在地球上的物體所受的萬有引力有兩個效果，即分解成兩個分力(重力和自轉向心力)，而不同地點的自轉不同，自轉向心力大小不同，另一分力重力也不同，從而有不同的重力加速度，緯度越高，重力加速度越大；故B錯誤.C.地面的物體的重力加速度受緯度和海拔的影響；緯度越高重力加速度

2、越大，赤道處小于南北兩極處的重力加速度；故C錯誤.D.同一地點物體的萬有引力表達式：，因為R是定值，所以同一地點輕重物體的g值一樣大；D正確.2一石塊從地面上方高H處自由落下，不計空氣阻力，當它的速度大小等于著地時速度的一半時，石塊下落的高度是（ ）ABCD【答案】A【解析】【詳解】設石塊落地時的速度大小為v。由v2-v02=2gx得v2-0=2gH ；()2-0=2gh ；聯立解得：h=。3某同學觀察懸崖跳水者從懸崖處自由下落，由于空氣阻力的影響，現測出他碰到 水面前的下落時間為 3.0s，當地重力加速度 g=9.8m/s2，而懸崖到水面的實際高度 可以通過科技手段準確測量，準確測量的高度可

3、能為（ ）A43.0mB45.0mC47.0mD49.0m【答案】A【解析】【詳解】若沒有空氣阻力由于跳水者在向下運動的過程中要受到空氣的阻力，所以他向下的運動的加速度要小于重力加速度g，計算的結果比實際的高度偏大，可知實際的高度要小于44.1m。A43.0m，符合實際的情況，A正確B45.0m，不符合實際的情況，B錯誤C47.0m，不符合實際的情況，C錯誤D49.0m，不符合實際的情況，D錯誤4豎直上拋一小球，經3s落回到原拋出處(空氣阻力不計)，則小球在第2s內的位移是( )A10mB零C5mD1.25m【答案】B【解析】【詳解】對豎直上拋運動的全過程,由，解得對全過程由：得：前2s的位移

4、為：x2=152-54=10m；第1s內的位移為：x1=151-51=10m；所以第2s內的位移為：10-10m=0m.A.10m與計算結果不相符；故A項錯誤.B.零與計算結果相符；故B項正確.C.5m與計算結果不相符；故C項錯誤.D.1.25m與計算結果不相符；故D項錯誤.5四個小球在離地面不同高度同時從靜止釋放，不計空氣阻力，從開始運動時刻起每隔相等的時間間隔，小球依次碰到地面下列各圖中，能反映出剛開始運動時各小球相對地面的位置的是（）A BC D【答案】C【解析】試題分析：依題意可設第1個小球經時間t落地，則第2個小球經時間2t落地，第3個小球經時間3t落地，第4個小球經時間4t落地又因

5、為四個小球做的都是初速度為零的勻加速運動，因此它們下落的高度之比為14916，所以選項C正確.考點：本題考查勻變速直線運動的規(guī)律，意在考查學生對落體運動的理解。6自由下落的物體第ns內通過的位移比第(n1)s內通過的位移多( )A9.8mB4.9(2n+1)mC3(n+1)mDm【答案】A【解析】【詳解】根據自由落體運動的位移與時間的關系得：第n秒內通過的位移為：；第(n-1)秒內通過的位移為：故；A.9.8m與計算結果相符；故A項正確.B.4.9(2n+1)m與計算結果不相符；故B項錯誤.C.3(n+1)m與計算結果不相符；故C項錯誤.D.m與計算結果不相符；故D項錯誤.7將質量為m的小球甲

6、和質量為2m的小球乙，分別從離地高度為h、2h 處同時由靜止釋放，不計空氣阻力和小球與地面碰撞的時間，碰撞后小球速度大小不變。則下列說法正確的是( )A甲乙兩球空中下落的加速度比之等于1:2B甲乙第一次落地時速度大小之比等于1:2C甲乙與地面第一次碰撞前下落的時間之比為1:2D從開始下落計時時兩球第一次在空中相遇【答案】D【解析】【詳解】A.不計空氣阻力，自由落體運動的加速度與質量無關,故A錯誤。B.落地速度等于, ,高度之比等于1:2 ,落地時速度之比等于, 故B錯誤。C.下落高度與時間的關系是，顯然時間之比也等于, 故C錯誤。D.甲球先落地，速度大小為v ,此時乙球速度也為v,乙球下落了h

7、,設再過一段時間,二者在空中相遇，則有其中，解得：，而甲球下落h的時間為故第一次相遇的時刻為, 故D正確。8用如圖所示的方法可以研究不同人的反應時間，在課余時間，某組同學進行了研究性學習，設直尺從靜止開始自由下落到直尺被受測者抓住，直尺下落的豎直距離為，受測者的反應時間為，則下列關于和的關系正確的是ABCD【答案】C【解析】【詳解】根據自由落體運動公式：可得：即A. 與分析不符，A錯誤B. 與分析不符，B錯誤C. 與分析相符，C正確D. 與分析不符，D錯誤9伽利略以前的學者認為：物體越重，下落得越快。伽利略等一些物理學家否定了這一看法。但是，我們在生活中看到的在一高塔頂端同時釋放一片羽毛和一個

8、玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，這是因為（）A它們的重量不同B它們的密度不同C它們的材料不同D它們受到的空氣阻力不同【答案】D【解析】【詳解】自由落體運動是初速度為0，加速度為g的勻加速直線運動，下落時間與物體的重量、密度材料無關；之所以不同物體下落速度不同是由于它們受到的空氣阻力不同，對物體下落快慢影響不同。A. 它們的重量不同，與分析不符，故A錯誤；B. 它們的密度不同，與分析不符，故B錯誤；C. 它們的材料不同，與分析不符，故C錯誤；D. 它們受到的空氣阻力不同，與分析相符，故D正確。10如圖所示，兩個小球用長為1 m的細線連接，用手拿著球，球豎直懸掛，且A、B兩球均靜止?，F由靜止釋放球

9、，測得兩球落地的時間差為0.2 s，不計空氣阻力，重力加速度，則球釋放時離地面的高度為A1.25 mB1.80 mC3.60 mD6.25m【答案】B【解析】【詳解】設釋放時A球離地高度為h，則，求得，。A. 1.25 m與上述計算結果不相符，故A錯誤；B. 1.80 m與上述計算結果相符，故B正確；C. 3.60 m與上述計算結果不相符，故C錯誤；D. 6.25m與上述計算結果不相符，故D錯誤。二、多選題11從20m高的樓房的陽臺上以20m/s的初速度豎直向上拋出一小球，不計空氣阻力，g取10m/s2，求小球運動到離拋出點15m處所經歷的時間可能是（ ）A1sB2sC3sD【答案】ACD【解

10、析】設向上為正方向，若15m處在拋出點的上方，則=15m,若在拋出點下方15m處，則=-15m,，由豎直上拋位移公式，且代入相關數據得t=1s或3s,或，故選ACD。三、解答題12從20m高的樓房的陽臺上以20m/s的初速度豎直向上拋出一小球，不計空氣阻力，求小球運動到離拋出點15m處所經歷的時間。 (g=10m/s2)【答案】1s, 3s,(2+)s【解析】【詳解】取豎直向上方向為正方向，當石塊運動到拋出點上方離拋出點15m時，位移為x=15m，由x=v0t-gt2代入得：15=20t-10t2解得：t1=1s，t2=3s當石塊運動到拋出點下方離拋出點15m時，位移為x=-15m，由x=v0

11、t-gt2代入得：-15=20t-10t2解得：t1=（2+）s，t2=（2-）s（舍去）13一個氣球以4 m/s的速度勻速豎直上升，氣球下面系著一個重物，當氣球上升到下面的重物離地面217 m時，系重物的繩子斷了，不計空氣阻力，問從此時起，重物經過多長時間落到地面？重物著地時的速度多大？(g取10 m/s2)【答案】7 s ，66 m/s【解析】【詳解】規(guī)定向下為正方向，則x=217m，v0=-4m/s，a=g=10m/s2根據x=v0t+at2代入數據解得：2174t+10t2解得t=7s根據v=v0+at得v=-4+107m/s=66m/s14從離地320m的空中自由落下一個小球，g=10m/s2，求：（1）經過多少時間落到地面；（2）從開始落下的時刻起在最后1s內的位移。【答案】(1)8s (2)75m【解析】【詳解】（1）根據：得：s（2）因為從開始落下起前7s內的位移為：m所以最后1s內的位移為:m15某校一課外活動小組自制一枚火箭，設火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運動火箭點火后可認為做勻加速直線運動，經過4 s到達離地面40 m高處時燃料恰好用完，若不計空氣阻力，取g10