高中物理人教版（2019） · 必修 第一册2.4自由落体运动 同步练习
试卷更新日期：2023-07-13 类型：同步测试
一、选择题
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1. 雨滴自屋檐由静止滴下，每隔0.4s滴下一滴，第1滴落地时第6滴恰欲滴下，此时测得第1、2、3、4滴之间的距离依次为1.62m，1.26m，0.90m。假定落下的雨滴的运动情况完全相同，则此时第3滴雨滴下落的速度为（）A、 B、 C、 D、2. 如图所示，甲同学两个手指捏住木尺一端，乙同学在木尺另一端零刻度处做据尺准备，当乙看到甲放手时，尺子自由下落，他立即去捏木尺，发现所握处刻度值为20cm，则乙的反应时间（ ）
A、0.2s B、0.1s C、2s D、0.5s3. 很多智能手机都有加速度传感器。小明打开手机的加速度传感器，记录手机在竖直方向上加速度的变化情况。让手机自由下落，然后接住手机，手机屏幕上获得的图像如图甲所示（以下实验中手机均保持屏幕向上）。下列说法错误的是（ ）
A、如图甲所示，加速度显示最大正值时，表明手机处于减速状态 B、若保持手托着手机，小明做下蹲动作，整个下蹲过程所得图像可能如图乙所示 C、若手托着手机乘坐电梯从1楼到7楼，所得图像可能如图丙所示 D、若保持手托着手机，小明做起立动作，整个起立过程所得图像可能如图丁所示4. 关于伽利略对自由落体的研究，下列说法中正确的是（ ）A、自由落体的初速度是零 B、认为重的物体下落快、轻的物体下落慢 C、提出“自由落体”是一种最简单的匀速直线运动 D、利用斜面“冲淡”重力的影响，便于位移的测量5. 用理想斜面实验推翻“力是维持物体运动的原因”观点的科学家是（ ）A、牛顿 B、伽利略 C、亚里士多德 D、笛卡儿6. 如图所示，抛球是一个经典的杂技节目，看似简单，却需要大量练习。小明用右手把小球B竖直向上抛出，一小段时间后，当小球B恰好运动到最高点时，小明用左手将小球A以某一初速度竖直上抛，当小球A上升到最高点时，两小球恰好位于同一水平线上，不计空气阻力。假设两球抛出和落回手中的位置都在同一水平面内，则从抛出到落回手中A、B两小球在空中运动的时间之比为（ ）
A、 B、 C、 D、7. 如图所示，鱼儿从水下一定深度由静止以大小为的加速度加速上升至水面，跃出后离水面的最大高度为h。假设鱼儿的整个运动过程为直线运动，不计空气阻力，重力加速度为g，则鱼儿开始时所在的深度为（ ）
A、2h B、 C、h D、4h8. 一种“冲天炮”如图所示，若“冲天炮”点火后，它由静止竖直升空的过程可以看成做加速度为的匀加速直线运动（火药燃烧完之前），末（火药未燃尽）从“冲天炮”尾部掉出一可视为质点的碎片，忽略空气阻力，取重力加速度大小 ， 则下列说法正确的是（ ）
A、“冲天炮”能达到的最大速度为 B、碎片从“冲天炮”上脱落后上升的时间为 C、碎片距离地面的最大高度为 D、火药燃烧完后，“冲天炮”做匀变速直线运动9. 在一场篮球比赛中，双方队员争取球权，裁判员将手中的篮球竖直向上抛出，1s后，篮球到达最高点并自由下落，直到有球员将其碰到。不计篮球受到的空气阻力，重力加速度g取 ， 从被抛出到被球员碰到的过程中，对于篮球，下列说法正确的是（ ）A、篮球的运动是匀变速直线运动 B、上升时篮球处于超重状态 C、篮球上升到最高点时速度为零，合外力也为零 D、篮球上升的最高点与抛出点的距离为10m二、多项选择题
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10. 某同学将手机架设在院子里，开启录像模式后，爬上楼顶将一小球从静止释放，因视角问题，手机只拍下了小球下落过程的一个中间阶段，通过分析录像，他找到了小球通过一个窗子的时间为t，然后他测得窗子的高度为h，不计空气阻力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A、可以求出楼房的高度 B、不能求出小球落地时的速度大小 C、可以算出小球释放点到窗子上边沿的高度差 D、小球通过窗子中间位置时的速度大小为11. 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，得到了小球运动过程中每次曝光的位置。已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d，不计空气阻力。下列判断正确的是（ ）
A、小球做变加速直线运动 B、位置“1”不是小球释放的初始位置 C、小球在位置“3”的速度大小为 D、第5次曝光和第6次曝光之间距离应为5d12. 关于自由落体运动和重力加速度，下列说法正确的是（ ）A、在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律不相同 B、加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C、伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来 D、北京和中山两地的重力加速度大小并不完全相同13. 伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。图a、图b分别表示这两项研究中的实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（ ）
A、图a通过对小球在斜面上的运动研究，合理外推得出自由落体是一种匀变速直线运动 B、图a中先在倾角较小的斜面上实验，可“冲淡”重力，便于测量时间 C、图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验能直接观察到小球达到等高处 D、图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论14. 在前面的学习中，我们知道了很多物理研究的思想方法，下列关于思想方法的说法正确的是（ ）A、在不需要考虑物体形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫“等效替代法” B、伽利略对自由落体运动的研究，运用了“实验与逻辑推理相结合”的方法 C、当非常小时，可以用内的平均速度表示在时刻的瞬时速度，该定义运用了“极限思想法” D、位移、速度、加速度的定义都运用了“比值定义法”15. 将一个物体在 t=0 时刻以一定的初速度竖直向上抛出， t=0.8s 时物体的速度大小变为8m/s（g 取 10m/s2），则下列说法正确的是（ ）A、物体一定是在 t=3.2s 时回到抛出点 B、t=0.8s 时刻物体的运动方向一定向上 C、物体的初速度可能是 20m/s D、t=0.8s 时刻物体一定在初始位置的下方16. 疫情期间小红处在某低风险区被隔离在高楼层家中，爸爸出差回来用氢气球给她送生日礼物．氢气球悬挂礼盒从地面开始以的速度竖直向上匀速运动，某时刻礼盒脱落一块巧克力（礼盒上升速度不变），再经过 ， 巧克力落回地面，此时礼盒刚好上升至家中窗户下沿，不计空气阻力．重力加速度大小 ， 下列说法正确的是（ ）
A、巧克力松脱后做自由落体运动 B、小红家窗户下沿离地高度为 C、巧克力落到地面时的速度大小为 D、巧克力随氢气球从地面出发到落回地面共用时三、非选择题
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17. 测定反应时间的一个方法：如图所示，同学甲用手持尺顶端，被测试同学乙用一只手在直尺下端做握住直尺的准备。乙同学的手初始位置在直尺的0刻度处，手的任何部位都不要碰到尺子。当看到甲同学松开手时，乙同学立即握住直尺，发现手握住的位置是刻度A处，读数为 。根据所学的知识，被测试同学的反应时间约 。（结果可用根号表示）
18. 跳伞员从476 m的高空自由下落一段距离后才打开降落伞，打开降落伞前可视为自由落体运动。设打开伞后以a=2m/s2的加速度匀减速下降，到达地面时速度为4 m/s。(取g=10 m/s2)求：⑴跳伞员下落的最大速度为多大？
⑵跳伞员打开降落伞时，离地面的高度为多少？
⑶跳伞员下落的总时间是多少？
19. 矩形滑块在水平拉力作用下，以速度沿水平地面上向右匀速运动。已知滑块长为L、高为h、质量为M，其上表面光滑，下表面与水平地面的动摩擦因数为。现将一质量为m的小球轻轻放置于滑块最右端，如图所示，同时撤去水平拉力。试求当滑块静止时，小球到滑块左侧的距离。
20. 玉溪某高中的一位同学用打点计时器研究自由落体运动：
(1)、如图甲所示，固定好打点计时器，纸带一端系着重物，另一端穿过计时器。用手捏住纸带上端，启动打点计时器，松手后重物自由下落，计时器在纸带上留下一串小点。所需器材有：电磁打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需的器材有____（填字母代号）。A、直流电源、天平及砝码 B、直流电源、毫米刻度尺 C、交流电源、天平及砝码 D、交流电源、毫米刻度尺(2)、图乙是该同学实验时打出的一条纸带，可以判断重物是与纸带的（填“左端”或“右端”）相连。(3)、若每相邻计数点间的距离用图中字母表示，相邻计数点间的时间间隔为T，则打下B点时重物下落的速度（请从图乙中选择合适的物理量并写出表达式）。21. 一个学习小组利用鲜鸡蛋做自由落体运动粗略测量当地重力加速度大小，计算到达地面时的速度大小，并提出防止高空抛物的倡议。一个同学在7楼阳台平面上由静止释放一个鲜鸡蛋，楼下另一个同学利用秒表测出鸡蛋从释放到碰撞地面发出响声的时间为2.0s。已知每层楼高3.2m，不计空气阻力。(1)、当地重力加速度为多大？(2)、鸡蛋到达地面时的速度为多大？22. 利用自由落体运动可测量重力加速度。某同学利用如图所示的实验装置电磁管进行了实验，图中的M为可恢复弹簧片，M与触头接触，开始实验时需要手动敲击M断开电路，使电磁铁失去磁性释放第一个小球，小球撞击M时电路断开，下一个小球球网被释放。
(1)、为完成实验，除图示装置提供的器材外还需要的器材有和。(2)、用图中所示的实验装置做实验，测得小球开始下落的位置与M的高度差为120.00cm，手动敲击M的同时开始计时，到第80个小球撞击M时测得总时间为40.0s，可求得重力加速度（结果保留两位有效数字）。(3)、若该同学测得的重力加速度偏小，可能的原因是_________。A、手动敲击M时提前计时 B、手动敲击M时延后计时 C、记录撞击M的小球个数时少数了一个 D、记录撞击M的小球个数时多数了一个23. 如图所示的装置可以测量当地的重力加速度.实验中将铁架台竖直放置，铁架台的上端固定电磁铁P，在电磁铁下方固定光电门Q.接通电磁铁P的开关S（图甲中未画出），吸住小球.断开开关S，小球由静止下落，因小球经过光电门的时间很短，通过的过程近似认为小球的速度不变.实验中测量的物理量有：小球的直径d；小球运动至光电门处下落的高度h（h≫d）；小球通过光电门的时间t。小球经过光电门Q时的速度大小v=；当地的重力加速度大小为g=。（结果均用d、h和t表示）
24. 某同学学过自由落体运动规律后，对自家房上下落的雨滴产生了兴趣.他坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第4滴与第2滴分别位于高1.6m的窗子的上、下沿，该同学在自己的作业本上画出了雨滴下落同自家房子尺寸的关系图，如图所示，其中2点和4点之间的小矩形表示他正对的窗子， g取10 m/s2. 请问：
他家屋檐离地面多高？滴水的时间间隔是多少？
25.(1)、①某兴趣小组的同学们要利用光电门测量速度。如图甲所示装置，实验中将铁架台竖直放置，上端固定电磁铁 ， 在电磁铁下方固定一个位置可调节的光电门。先用刻度尺测量小球的直径 ， 测量结果如图乙所示，则。
②接通电磁铁的开关 ， 吸住小球：测出小球与光电门间的高度差；断开开关 ， 小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间。若 ， 则小球通过光电门时的速度大小（保留小数点后三位）。
(2)、兴趣小组改用打点计时器测重力加速度，让重锤自由下落，打出的一条纸带如图所示，点为纸带上选取的第一个计数点，每相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器的频率为。
①纸带的（填“左端”或“右端”）与重锤相连：
②用题中所给的字母表示，则重力加速度的表达式为；
③如果当时交变电流的频率是 ， 而计算时仍按处理，那么加速度的测量值将（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
26. 一同学为了测量某大桥到水面的高度，他站桥上将一小铁球由静止释放，铁球经过t = 5s落到水面，不计空气阻力，g = 10m/s2 ， 求：(1)、大桥到水面的高度；(2)、小铁球落到水面的速度大小；(3)、小铁球下落到水面前最后1s的位移大小。27. 如图所示，一圆管放在水平地面上，长为 ， 圆管的上表面离天花板距离 ， 在圆管的正上方紧靠天花板放一小球（可看成质点），让小球由静止释放，同时给圆管一竖直向上初速度 ， 重力加速度g取10m/s2。
(1)、求小球释放后经多长时间与圆管相遇；(2)、试判断在圆管落地前小球能不能穿过圆管？如果不能，小球和圆管落地的时间差多大？如果能，小球穿过圆管的时间多长？
