2021年高考物理专题复习：自由落体运动

1、2021年高考物理专题复习：自由落体运动一、单选题1.如图所示，水平桌而上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度分别为九：他：仅=5:3:1。若同时静止释放a、b、c,不计空气阻力,则（）A.三球运动时间之比为5:3:1B.三球到达桌面时的速度之比是行：6：1C.三个小球下落到距地面相同高度处速度大小相等D. 与。落地的时间差等于。与落地的时间差2 .关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动B.物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动C.在有空气的空间里，如果空气阻力与重力相比可以忽略不计，物体从静止开始下落 的运动可以近似看做自由落体运动D.在地球上

2、不同的地方，自由落体加速度的大小是相同的3 .如图所示，男生用手拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态：女生把手放 在直尺零刻度线位置做抓尺的准备。某时刻男生松开直尺，女生看到后立即用手抓直尺, 手抓住直尺位置的刻度值为20cm0若从女生看到男生松开直尺到她抓住直尺所用时间 叫“反应时间）已知直尺下落过程中始终保持竖直状态，重力加速度g取lOm/sz,则 本次实验中该女生的反应时间为（A. 0.2sB. 0.4sC. 0.5sD. Is4 .一物体从“高处自由下落，经时间，落地，则当它下落!时，离地的高度为（）25 .下列关于加速度的描述中正确的是（）A. 一切物体在下落过程中的加速度都

3、相同B.加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量C当加速度与位移方向相反时，物体做减速运动D.当加速度与速度方向相同且逐渐减小时，物体做减速运动6 .竖直悬挂一根长5 m的杆，在杆的正下方5 m处有一圆环A,当杆自由下落时，杆通过圆环A需要的时间是（g取10ms2）（）5m j5m < C.（0k-1） s D.0sA. 1 sB. 2 s7 .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8 .加速度/=9.8nVs2的运动一定是自由落体运动C.自由落体运动是初速度为零的匀加速运动D.做自由落体运动的物体，质量越大，下落得越快8 .如图所示，将石块从井口由静

4、止释放，2s末听到了石块落水的声音，忽略空气阻力, 重力加速度取g = 10m/s2,则水面到井口的高度差约为（）二、多选题9 . 一物体做自由落体运动，取g = 10m/s2,该物体（）A.第2s末的速度为40m/sB.第2s末的速度为20m/sC.第2s内的位移为15mD.第2s内的位移为20m10 .甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间：甲用两个手指轻轻捏住量程为L 的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻度处，但未碰 到尺），准备用手指夹住下落的尺。甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落，乙 看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为乙，重

5、力加速度大小为 g，则（）A.该实验测量的是甲的反应时间B.该实验测量的是乙的反应时间c.计算该实验测量到的反应时间的表达式为生:41D.计算该实验测量到的反应时间的表达式为f =11 .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.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C.做自由落体运动的物体，从静止开始在连续相等的时间间隔内位移比是1： 3： 5.： -1）D.做自由落体运动的物体，前一半距离和后一半距离所用时间比为12.如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光， 得到了图中1、2、3、4、5所示小球运动过程中每

6、次曝光的位置。连续两次曝光的时 间间隔均为了，每块砖的厚度为心根据图中的信息，下列判断错误的是（） A.位置'1'是小球释放的初始位置B.小球做匀加速直线运动C小球下落的加速度为£D.小球在位置“3”的速度为纵2T三、填空题13. 一做自由落体运动的物体，落地时速度为40m/s,不计空气阻力(/取lOm/sD,则：物体下落过程所用的时间为：物体抛出点离地面的高度为 米；物体落地前最后2s下落高度为 米。14. A球从塔顶自由落下，当落下距离为5m时，B球从与塔顶距离为25m的地方开始自由落下，两球同时落地，则塔高为 m.15. 一小球做自由落体运动，以释放时刻为计时起

7、点，则ls 2s内的位移与3s3.5s内 的位移之比为。16. 一个物体从45m高处自由下落，在最后1s通过的高度是m,最后Is的平均速度是ni/So (=10m/s2)17. 跳伞员从350m的高空自由下落一段距离后才打开伞，若打开伞后以2m/s2的加速度减速下降，到达地面时的速度为4m/s,则他自由下落的高度为 m,整个下降过程的时间为 so ( g = 10m/s2 )18. 小球做自由落体运动，则它在前s内的位移与前(+1 )s内的位移之比是o第 S内位移与第(+1) S内位移之比是o四、实验题19. 某同学用如图所示的装置测定重力加速度<-：；.92 f(1)电火花计时器的工作

8、电压为 频率为。(2)打出的纸带如图所示，实验时纸带的端应和重物相连接。(选填“甲”或“乙”)当地的重力加速度数值为9.8 Ms?,该同学由纸带所示数据算出实验时的加速度为1 .4nVs2o请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因：。五、解答题20 .如图所示一小球从离地面高度力=45m的空中自由落下,不计一切阻力。(取gTOnW) 求：(1)小球经过多少时间落地？(2)落地时速度多大？(3)小球下落最后一秒的平均速度？ O-V-21 .如图所示，2020年11月30日，我国嫦娥五号探测器在月面成功着陆。嫦娥五号 着陆的最后过程为缓速下降阶段与自由下落阶段。假设缓速下降阶段的高度是距月

9、而32m到4m,下降过程可视为做匀减速运动，其加速度大小“ =3.5。的2,在距月而4m 处速度减为0,然后探测器关闭发动机，使探测器做“自由落体运动”，精确落到月球表 面的落月点。若月球表面的重力加速度取gm=L6m/s20试求探测器：在速度减为0之后，自由下落阶段的时间九缓速下降阶段的初始速度大小%:速度大小为7iWs时距月面的高度力，22 .如图所示，竖直悬挂一根长80cm的直杆，在杆的正下方距杆下端20cm外有一观察点A,当杆自由下落时，求杆全部通过A点所需的时间。(t?10nVs2)试卷第6页，总6页参考答案1. B【详解】AD.由自由落体位移公式h = -8r可得仁秒，故三球运动时

10、间之比为进一步可知“与“落地的时间差与C 与落地的时间差不相等，AD错误；B.由自由落体速度公式v = 2gh可知三球到达桌而时的速度之比是JG： J5：i, b正确；C.三个小球下落到距地面相同高度处时，下落的位移不同，由V = J须可知，此时 速度大小不相等，C错误。故选B。2. C【详解】AB.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动，选项AB错误：C.在有空气的空间里，如果空气阻力与重力相比可以忽略不计，物体从静止开始下落 的运动可以近似看做自由落体运动，选项C正确；D.在地球上不同的纬度自由落体加速度的大小是不相同的，两极最大，赤道最小，选 项D错误。故选C。3. A【详

11、解】己知尺下落的高度h = 20cm = 0.2m由自由落体运动公式答案第1页，总io贞解得r=0.2s故选Ac4. C【详解】根据h= g g产下落高度与时间的平方成正比，所以下落。时，下落高度为;，离地高度为当。244故选C。5. B【详解】A.只有当物体做自由落体运动时下落过程中的加速度才都相同，选项A错误:B.加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量，选项B正确：C.当加速度与速度方向相反时，物体做减速运动，选项C错误：D.当加速度与速度方向相同且逐渐减小时，物体做加速运动，选项D错误。故选B。6. C【详解】根据h = -8f可得杆通过圆环A需要的时间是故选C。7. C【详解】A.做

12、自由落体运动的物体只受重力作用，选项A错误；8. 物体只在重力作用下的运动，其加速度均为98】通2,则加速度为a=9.8m/s2的运动 不一定是自由落体运动，选项B错误：C.自由落体运动是初速度为零的匀加速运动，选项C正确：D.做自由落体运动的物体加速度是恒定不变的，与物体的质量无关，选项D错误； 故选C。8.B【详解】设井口离水面的高度为/?,下落时间为九石块做自由落体运动，则h = - si2 = xlOx22m = 20m22故选B.9. BC【详解】AB.第2s末的速度为v2 = gt2 = 10x2m/s=20ni/s选项A错误，B正确:CD.第2s内的位移为选项C正确，D错误。故选

13、BC.10. BC【详解】AB.该实验测量的是乙的反应时间，A错误，B正确:CD.直尺下落的高度为L-L,根据自由落体公式得L3”2C正确，D错误。故选BCO11. CD【详解】A.做自由落体运动的物体只受到重力，A错误：B.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，加速度的值为g, B 错误；C.做自由落体运动的物体，是初速度为零的匀加速直线运动，住时间，内通过的位移 ,1 ，% =5即时间2t内生=9(2疔时间3r内乙时间nt内儿=白。?厅则有第一个时间t内 f. 1 2九=5g广第二个时间t内, 1 ? 娟乙第三个f内,17第，个f内4=/?”_%=:(2T)gJ从静止开始在

14、连续相等的时间间隔内位移比是1： 3： 5.： (2»-1), C正确：D.设下落的一半的位移为山则前一半的时间为，根据 ;1 、 力=六J解得下落的整个时间2解得则有一半的时间为G =/i =(/2-1)则前一半距离和后一半距离所用时间比为D正确。故选CD。12. AD【详解】BC.由题图可知，连续相等时间内为位移差相等，所以小球做匀加速直线运动，小球 下落的加速度为Ax dBC正确，不符合题意；D.小球在位置3的瞬时速度的大小为x24 _ Id匕-2T 2TD错误，符合题意；A.由于匕=匕+。,2Tda = -7T2解得3dV2T即位置不是小球释放的初始位置，A错误，符合题意。故

15、选AD。13, 48060【详解】由自由落体运动规律可知，落地时速度物体下落过程所用的时间为物体抛出点离地面的高度为191)力=g广=x 10x 4- m = 80m22网物体落地前最后2s下落高度为/ = Ar)2 = x 10x42 m- - x 10x (4-2)2 m=60m222214. 45【详解】根据.1 ，力=六仃A球下降5m的时间为 = 1s设塔高B球下落的时间为/则有H-25m = gt2=；g优+厅解得H=45mt = 2s15. 12:13【详解】Is 2s内的位移为xl0x22 - -xlOxIm = 15m1，12玉=5手2'_3/=3s3.5s内的位移为X

16、j = gf： = xlOx3.52 - - x 10x3?m = 16.25m2222则Is2s内的位移与3s3.5 s内的位移之比为16. 2525【详解】1根据力=：8产可得2 = 3s10则前2s内的位移h2= x 10 x 22 m = 20m则最后1s内通过的高度为4 = 一 M =45 - 20m = 25 m最后Is的平均速度为17. 5918.6【详解】设自由下落的高度为/?，则自由下落的末速度为全程有.V7-V-s = h + -2a解得h = 59m, v, = yjl 180m/s整个下降过程的时间为解得18.也二 ( + 1) 2n +1【详解】1根据/ = -L +

17、 8 Qt«18.6sz 1 、可得前s内的位移与前(w+l) s内的位移之比儿一川,""+1)( + 1)-根据,1 ,h = -8r乙可得第"S内位移为(-1)2第(n+1) S内位移为乙乙可得H” _2-1“ 2 + 119. ) 220V 50Hz 互 存在摩擦阻力【详解】电火花计时器的工作电压为220V,频率为50Hz；(2)3从图上看出，从乙端往甲端，相邻的计数点距离越来越大，也就说明纸带速度越 来越大，由于重物下落速度逐渐变大，所以打点计时器先打出9点，而与重物相连的纸 带一端在实验时是处于下端，也就是计时器先打点的位置，所以纸带的乙端与重物相连:(3)4当地的重力加速度数值为9.8m/s2,大于实验测出的加速度，所以重物下落过程中除了重力还受到了向上的阻力，这个阻力主要是重物与纸带受到摩擦阻力。20. (l)3s： (2) 30nVs； (3)25nVs【详解】(1)由= 得八即(2)由 v = 2gh 得匕=2gh =30m/s(3)小球下落最后一秒的位移为zV? = 一; g 尸=(45 g x 10 x 2? )m = 25 m则小球下落最后一秒的平均速度为一 ? ” ，v =25m/s21. (1)底：(2) 14nVs ： (3) 11m【详解】(1)自由下落的距离后=4m,根据z 1 ,也=咨广解得t