人教版物理必修第一册-同步课时精练（十） 自由落体运动 （学生版+解析版）

第第页人教版物理必修第一册同步课时精练（十）自由落体运动（学生版+解析版）5/5

同步课时精练（十）自由落体运动

A级——学考达标

1．下列关于自由落体运动的说法正确的是()

A．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动

B．从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动

C．在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动

D．只在重力作用下的运动必定是自由落体运动

2．关于自由落体运动，下列说法正确的是()

A．做自由落体运动的物体不受任何外力

B．春天下毛毛细雨，雨滴下落的过程是自由落体运动

C．在同一地点，质量不同的物体做自由落体运动的加速度不同

D．从静止开始，连续的三个2s内通过的位移之比是1∶3∶5

3．(多选)如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的自由落体运动的图像，下列说法正确的是()

A．甲是a-t图像B．乙是v-t图像

C．丙是v-t图像D．丁是a-t图像

4．氢气球用绳子系着一个重物，从地面以10m/s的速度匀速竖直上升，当到达40m高度时，绳子突然断开，重物从断开到落地过程有(g取10m/s2)()

A．在空中运动时间为3s

B．在空中运动时间为2s

C．落地速度大小为10m/s

D．落地速度大小为30m/s

5.某同学在墙前连续拍照时，恰好有一小白色重物从墙前的某高处由静止落下，拍摄到重物下落过程中的一张照片如图所示。由于重物的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0cm，这个照相机的曝光时间为2.0×10－2s，g取10m/s2，则()

A．重物下落到A位置时的速度约为60m/s

B．重物下落到A位置时的速度约为12m/s

C．重物下落到A位置所需的时间约为0.6s

D．重物下落到A位置所需的时间约为1.2s

6．一矿井深为125m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球。当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底。则下列关于小球运动的说法正确的是(g取10m/s2)()

A．相邻两个小球间的时间间隔为5s

B．相邻两个小球间的时间间隔为1s

C．此时第5个小球的瞬时速度为20m/s

D．第3个小球和第5个小球相隔的距离为35m

7．(多选)一个可视为质点的物体从距离地面45m高的空中由静止开始下落，不计空气阻力，取g＝10m/s2，下列结论正确的是()

A．物体下落的时间是4s

B．第1秒内下落的高度是5m

C．物体落地前瞬间的速度是40m/s

D．整个下落过程的平均速度是15m/s

8.用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间：受测者将手放在直尺的某一刻度处，看到直尺下落，立即抓住直尺，记下此时的刻度。如果直尺下落的距离Δh＝20.00cm，忽略空气阻力。(重力加速度g取10m/s2)

(1)则受测者的反应时间t为多少？

(2)受测者抓住直尺前瞬间，直尺的下落速度大小是多少？

B级——选考进阶

9.(多选)某同学用频闪相机在家拍出的苹果自由下落的情况如图所示，已知频闪相机相邻两次闪光的时间间隔为T，每次闪光的时间很短可忽略不计，苹果在相邻两位置间的距离在图中已经标出，不计空气阻力。下列说法正确的是()

A．若x1∶x2∶x3＝1∶3∶5，则苹果由A位置静止释放

B．苹果在B位置时的速度大小为

C．相邻两次闪光时间内，位移的增量越来越大

D．第3次闪光到第4次闪光苹果速度的增量大于第1次闪光到第2次闪光苹果速度的增量

10．某实验小组用下图甲所示的装置测自由落体的加速度。其操作步骤如下：

A．按照图甲的装置图安装好实验器材；

B．将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上；

C．纸带连着重物，纸带穿过限位孔，压在复写纸下方，用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直，使重物靠近打点计时器；

D．先释放纸带，之后闭合开关接通电源，打出一条纸带；

E．重复步骤C、D几次，从打出的纸带中选取较理想的一条，如图乙，测出纸带上一些连续点的距离；

F．根据测量的数据算出重力加速度。

(1)以上步骤中有些步骤有错误，请指出有错误的步骤________(填)。

(2)分析纸带可以得到打下B点时速度为vB＝________m/s。当地重力加速度的表达式为g＝________m/s2(用题中字母表示，打点周期为T)。

11．某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，当下落320m时开始打开降落伞，到达地面时速度减为10m/s。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动，加速度大小为10m/s2，g取10m/s2。问：

(1)运动员打开降落伞时速度的大小是多少？

(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少？

(3)运动员离开飞机后，经过多少时间才能到达地面？5/5

同步课时精练（十）自由落体运动

A级——学考达标

1．下列关于自由落体运动的说法正确的是()

A．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动

B．从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动

C．在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动

D．只在重力作用下的运动必定是自由落体运动

解析：选A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，故A正确；从竖直上升的热气球吊篮中掉下来的物体具有向上的初速度，所以不是自由落体运动，故B错误；在空气中下落的雪花受到的空气阻力不能忽略不计，不是自由落体运动，故C错误；只在重力作用下但初速度不为零的运动不是自由落体运动，故D错误。

2．关于自由落体运动，下列说法正确的是()

A．做自由落体运动的物体不受任何外力

B．春天下毛毛细雨，雨滴下落的过程是自由落体运动

C．在同一地点，质量不同的物体做自由落体运动的加速度不同

D．从静止开始，连续的三个2s内通过的位移之比是1∶3∶5

解析：选D做自由落体运动的物体只受重力作用，A错误；雨滴下落的过程阻力不能忽略，故不是自由落体运动，是先加速后匀速的运动，B错误；在同一地点，质量不同的物体做自由落体运动的加速度相同，C错误；初速度为零的匀变速直线运动在连续相等时间的位移比为奇数比，故从静止开始，自由落体运动连续的三个2s内通过的位移之比是1∶3∶5，D正确。

3．(多选)如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的自由落体运动的图像，下列说法正确的是()

A．甲是a-t图像B．乙是v-t图像

C．丙是v-t图像D．丁是a-t图像

解析：选BD若甲是a-t图像，则加速度减小，说明物体不做匀变速直线运动，故A错误；若乙是v-t图像，其斜率等于加速度，可知物体做匀加速直线运动，故B正确；若丙是v-t图像，其斜率等于加速度，可知物体做非匀变速直线运动，故C错误；若丁是a-t图像，加速度不变，说明物体做匀变速直线运动，故D正确。

4．氢气球用绳子系着一个重物，从地面以10m/s的速度匀速竖直上升，当到达40m高度时，绳子突然断开，重物从断开到落地过程有(g取10m/s2)()

A．在空中运动时间为3s

B．在空中运动时间为2s

C．落地速度大小为10m/s

D．落地速度大小为30m/s

解析：选D绳子断开瞬间，气球速度向上大小为10m/s，从断开到落地，以向下为正，位移为正值40m，初速度为负值－10m/s,40m＝－10t＋gt2，解得t＝4s，落地速度v＝v0＋gt＝(－10＋10×4)m/s＝30m/s，故选D。

5.某同学在墙前连续拍照时，恰好有一小白色重物从墙前的某高处由静止落下，拍摄到重物下落过程中的一张照片如图所示。由于重物的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0cm，这个照相机的曝光时间为2.0×10－2s，g取10m/s2，则()

A．重物下落到A位置时的速度约为60m/s

B．重物下落到A位置时的速度约为12m/s

C．重物下落到A位置所需的时间约为0.6s

D．重物下落到A位置所需的时间约为1.2s

解析：选C由题图可以看出，在曝光的时间内，物体下降了大约有两层砖的厚度，所以AB段的平均速度为＝m/s＝6m/s，由于时间极短，A点的速度近似为6m/s，由v＝gt，可得到A位置下降的时间为t＝＝s＝0.6s，故选C。

6．一矿井深为125m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球。当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底。则下列关于小球运动的说法正确的是(g取10m/s2)()

A．相邻两个小球间的时间间隔为5s

B．相邻两个小球间的时间间隔为1s

C．此时第5个小球的瞬时速度为20m/s

D．第3个小球和第5个小球相隔的距离为35m

解析：选D设小球自由下落到达井底经历时间为t，则由H＝gt2，解得t＝s＝5s，所以相邻两个小球间的时间间隔为Δt＝s＝0.5s，故A、B错误；当第一个小球到达井底时第三个小球刚好下落t1＝4s，第五个小球刚好下落t2＝3s，故ΔH＝H3－H5＝g(t12－t22)＝×10×(16－9)m＝35m，且第5个小球的速度为v＝gt＝10×3m/s＝30m/s，故D正确，C错误。

7．(多选)一个可视为质点的物体从距离地面45m高的空中由静止开始下落，不计空气阻力，取g＝10m/s2，下列结论正确的是()

A．物体下落的时间是4s

B．第1秒内下落的高度是5m

C．物体落地前瞬间的速度是40m/s

D．整个下落过程的平均速度是15m/s

解析：选BD根据公式h＝gt2得，物体运动的时间t＝＝s＝3s，A错误；1s末的速度v1＝gt1＝10×1m/s＝10m/s，第1秒内下落的高度h1＝＝5m，B正确；物体落地前一直做匀加速直线运动，物体落地前瞬间的速度v＝gt＝10×3m/s＝30m/s，C错误；整个下落过程的平均速度＝＝＝15m/s，D正确。

8.用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间：受测者将手放在直尺的某一刻度处，看到直尺下落，立即抓住直尺，记下此时的刻度。如果直尺下落的距离Δh＝20.00cm，忽略空气阻力。(重力加速度g取10m/s2)

(1)则受测者的反应时间t为多少？

(2)受测者抓住直尺前瞬间，直尺的下落速度大小是多少？

解析：(1)根据自由落体运动规律Δh＝gt2

解得t＝0.2s。

(2)受测者抓住直尺前瞬间，直尺的下落速度大小v＝gt＝2m/s。

答案：(1)0.2s(2)2m/s

B级——选考进阶

9.(多选)某同学用频闪相机在家拍出的苹果自由下落的情况如图所示，已知频闪相机相邻两次闪光的时间间隔为T，每次闪光的时间很短可忽略不计，苹果在相邻两位置间的距离在图中已经标出，不计空气阻力。下列说法正确的是()

A．若x1∶x2∶x3＝1∶3∶5，则苹果由A位置静止释放

B．苹果在B位置时的速度大小为

C．相邻两次闪光时间内，位移的增量越来越大

D．第3次闪光到第4次闪光苹果速度的增量大于第1次闪光到第2次闪光苹果速度的增量

解析：选AB苹果在下落过程中，不计空气阻力，加速度为g，则有x1＝v0T＋gT2；x2＝v02T＋g(2T)2－x1＝v0T＋gT2；x3＝v03T＋g(3T)2－x1－x2＝v0T＋gT2；若x1∶x2∶x3＝1∶3∶5，即对比上面三个式子可知v0＝0，即苹果由A位置静止释放，故A正确；已知频闪相机相邻两次闪光的时间间隔为T，故B位置是A、C的中间时刻，则苹果在B位置时的速度等于A、C间的平均速度，即vB＝，故B正确；匀变速直线运动中，相邻时间间隔内的位移差是定值，即满足如下关系Δx＝x2－x1＝x3－x2＝……＝aT2，所以相邻两次闪光时间内，位移的增量为定值，故C错误；由加速度的定义式有a＝可知在第3次闪光到第4次闪光和第1次闪光到第2次闪光用时均为T，则速度的增量均为定值，即满足Δv＝gT，故D错误。

10．某实验小组用下图甲所示的装置测自由落体的加速度。其操作步骤如下：

A．按照图甲的装置图安装好实验器材；

B．将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上；

C．纸带连着重物，纸带穿过限位孔，压在复写纸下方，用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直，使重物靠近打点计时器；

D．先释放纸带，之后闭合开关接通电源，打出一条纸带；

E．重复步骤C、D几次，从打出的纸带中选取较理想的一条，如图乙，测出纸带上一些连续点的距离；

F．根据测量的数据算出重力加速度。

(1)以上步骤中有些步骤有错误，请指出有错误的步骤________(填)。

(2)分析纸带可以得到打下B点时速度为vB＝________m/s。当地重力加速度的表达式为g＝________m/s2(用题中字母表示，打点周期为T)。

解析：(1)步骤B应将打点计时器接到学生电源的“交流输出”上；步骤D中应该为先接通电源，之后释放纸带。

(2)根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度，则vB＝＝

由逐差法可得加速度大小为g＝。

答案：(1)BD(2)

11．某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，当下落320m时开始打开降落伞，到达地面时速度减为10m/s。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动，加速度大小为10m/s2，g取10m/s2。问：

(1)运动员打开降落伞时速度的大小是多少？

(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少？

(3)运动员离开飞机后，经过多少时间才能到达地面？

解析：