高中物理人教必修一.4 自由落體運動練習(xí)解析版

1、2.4 自由落體運動 同步練習(xí)一、單選題1關(guān)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(zhì)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(chǎn)生的，由牛頓第二定律可知a=g，重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)；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(zhuǎn)向心力)，而不同地點的自轉(zhuǎn)不同，自轉(zhuǎn)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(dāng)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(shè)石塊落地時的速度大小為v。由v2-v02=2gx得v2-0=2gH ；()2-0=2gh ；聯(lián)立解得：h=。3某同學(xué)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(xiàn)測出他碰到 水面前的下落時間為 3.0s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?g=9.8m/s2，而懸崖到水面的實際高度 可以通過科技手段準(zhǔn)確測量，準(zhǔn)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(jié)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(jīng)3s落回到原拋出處(空氣阻力不計)，則小球在第2s內(nèi)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(nèi)的位移為：x1=151-51=10m；所以第2s內(nèi)的位移為：10-10m=0m.A.10m與計算結(jié)果不相符；故A項錯誤.B.零與計算結(jié)果相符；故B項正確.C.5m與計算結(jié)果不相符；故C項錯誤.D.1.25m與計算結(jié)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(shè)第1個小球經(jīng)時間t落地，則第2個小球經(jīng)時間2t落地，第3個小球經(jīng)時間3t落地，第4個小球經(jīng)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(xué)生對落體運動的理解。6自由下落的物體第ns內(nèi)通過的位移比第(n1)s內(nèi)通過的位移多( )A9.8mB4.9(2n+1)mC3(n+1)mDm【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)自由落體運動的位移與時間的關(guān)系得：第n秒內(nèi)通過的位移為：；第(n-1)秒內(nèi)通過的位移為：故；A.9.8m與計算結(jié)果相符；故A項正確.B.4.9(2n+1)m與計算結(jié)果不相符；故B項錯誤.C.3(n+1)m與計算結(jié)果不相符；故C項錯誤.D.m與計算結(jié)果不相符；故D項錯誤.7將質(zhì)量為m的小球甲

6、和質(zhì)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(zhì)量無關(guān),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(guān)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(shè)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(yīng)時間，在課余時間，某組同學(xué)進行了研究性學(xué)習(xí)，設(shè)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(yīng)時間為，則下列關(guān)于和的關(guān)系正確的是ABCD【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)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(xué)者認(rèn)為：物體越重，下落得越快。伽利略等一些物理學(xué)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(guān)；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(xì)線連接，用手拿著球，球豎直懸掛，且A、B兩球均靜止?，F(xiàn)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(shè)釋放時A球離地高度為h，則，求得，。A. 1.25 m與上述計算結(jié)果不相符，故A錯誤；B. 1.80 m與上述計算結(jié)果相符，故B正確；C. 3.60 m與上述計算結(jié)果不相符，故C錯誤；D. 6.25m與上述計算結(jié)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(jīng)歷的時間可能是（ ）A1sB2sC3sD【答案】ACD【解

10、析】設(shè)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(guān)數(shù)據(jù)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(jīng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(jīng)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(jù)x=v0t+at2代入數(shù)據(jù)解得：2174t+10t2解得t=7s根據(jù)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(jīng)過多少時間落到地面；（2）從開始落下的時刻起在最后1s內(nèi)的位移?！敬鸢浮?1)8s (2)75m【解析】【詳解】（1）根據(jù)：得：s（2）因為從開始落下起前7s內(nèi)的位移為：m所以最后1s內(nèi)的位移為:m15某校一課外活動小組自制一枚火箭，設(shè)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(rèn)為做勻加速直線運動，經(jīng)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