（素能提升训练）第2章 4.自由落体运动-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中物理必修第一册（人教版2019）

4.自由落体运动

[对应素能提升训练第15页]

1．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就叫作自由落体运动

B．自由落体运动是物体不受任何作用力的运动

C．从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动

D．从树上落下的树叶，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动

解析　根据自由落体运动的条件：初速度为0，只受重力作用，选项A、B错误；从静止下落的小钢球，所受空气阻力远小于重力，可看成自由落体运动，选项C错误；从树上落下的树叶，所受空气阻力不能忽略，不能看成自由落体运动，选项D正确。

答案　D

2．关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　)

A．质量大的物体自由下落时加速度大

B．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可以近似看成自由落体运动

C．一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动

D．雨滴经过窗子的这段运动可以看成是自由落体运动

解析　所有物体在同一地点的重力加速度相等，与物体的质量大小无关，故A错误；从水龙头上滴落的水滴所受空气阻力与重力相比可忽略不计，可认为只受重力作用，故B正确；雨滴经过窗子的这段运动的初速度不为零，因而不是自由落体运动，故D错误；如果空气阻力可以忽略不计，从静止开始下落的物体的运动可以看成自由落体运动，棉花下落，空气阻力不能忽略，故C错误。

答案　B

3．高速摄像机能够拍摄清晰的视频来记录高速运动物体的运动情况，一张照片，称为一帧，将每一帧画面按照时间先后顺序播放，形成我们看到的视频。某同学从楼顶由静止释放一小球，并用高速摄像机拍摄到小球从释放到落地的全过程。已知拍摄相邻两帧画面的时间间隔为0.001 s，利用软件将视频中的每一帧画面提取出来，数出小球经过最高的一层时，共801帧画面，经过整栋楼时，共2 401帧画面。若每层楼高度相同，忽略空气阻力，g取10 m/s2。则该栋楼的楼层数为 (　　)

A．3 　　B．8 　　C．9 　　D．10

解析　设一层楼高为h，该栋楼有x个层高，由题意得h＝gt2，其中t＝800×0.001 s＝

0.8 s，xh＝gt12，其中t1＝2 400×0.001 s＝2.4 s，解得x＝9，故C正确，A、B、D错误。

答案　C

4．(多选)每年7月份到9月份，是我国沿海省份台风多发的季节，每次在台风来临前，都要及时检查一下家里阳台窗台上的物品。若一生活小区4楼阳台，有一质量为0.5 kg的塑料花盆不慎被风吹落，从静止开始自由下落。则(　　)

A．花盆经过约2.0 s到达地面

B．花盆经过约1.4 s到达地面

C．花盆落地时速度大小约为14 m/s

D．花盆落地时速度大小约为20 m/s

解析　居民楼每层的高度大约为3 m，则从4楼阳台下落的花盆的下落高度大约为10 m。根据h＝gt2，得t＝ ≈1.4 s，故A错误，B正确；由v＝gt＝10×1.4 m/s＝14 m/s，得花盆落地时速度大小约为14 m/s，故C正确，D错误。

答案　BC

5．如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏住直尺，根据乙手指所在位置计算反应时间。为简化计算，某同学将直尺刻度进行了改进，以相等时间间隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中刻度线标度正确的是(　　)

解析　由题可知，手的位置在开始时应放在零刻度处，所以零刻度要在下边。根据物体做自由落体运动的位移h＝gt2，可知位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大，由以上的分析可知，只有选项B正确。

答案　B

6．为了制止高楼住户向窗子外随意丢垃圾的陋习，有人提出如下设想：在底层住户窗子上、下边框安装光电探测装置，利用自由落体运动规律发现丢弃物件住户所在的楼层高度。设底层住户窗子上、下边框之间的距离为0.8 m，某日光电探测装置检测到一个下落物经过该窗口的时间为0.025 s，试估计丢弃物件住户所在的楼层高度。g取9.8 m/s2。

解析　作为估计，可视物件经过窗子上、下边框之间的过程为匀速运动，且速度等于经过窗子中心的速度v。

有v＝＝ m/s＝32 m/s，

故物件下落的高度(距窗中心)

h＝＝ m≈52.2 m，

若大楼每层为3 m，则可估计是由18层住户所抛。

答案　18层

7．某电视台的一电视节目设计了“快步流星”游戏，示意图如图所示，0刻度线正上方有排球，控制排球的按钮置于挑战区(刻度值大于8 m的区域都是挑战区)。一游戏者将控制按钮置于10 m刻度线处，他从16 m刻度线位置起跑，跑到10 m刻度线处按下按钮，排球同时由静止开始自由下落，不考虑空气阻力；他运动至0刻度线时恰好接到排球(即挑战成功)。若游戏者起跑的加速度恒为6 m/s2，加速到最大速度8 m/s后保持该速度不变，不计他按下按钮的时间，重力加速度g取9.8 m/s2，则排球下落的高度约为 (　　)