课时作业(10) 自由落体运动（配套练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

课时作业(十) 自由落体运动 答案精解P.... (建议用时:40分钟) 约为 [基础题组练 ) A. 20m 自由落体运动与自由落体加速度 题组一 B.25 m C.40m - D.45m 1.下列关于自由落体运动的说法正确的是 5.物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在 A. 自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线 ( 一半高度时的速度之比是 运动 ) A.②:2 B.从坚直上升的热气球吊箭中掉下的物体的运动 B./②:1 C.2:1 是自由落体运动 D.4:1 C.在空中下落的雪花的运动是自由落体运动 6.一物体从H高处自由下落,经时间/落地,则当它 D.只在重力作用下的运动必定是自由落体运动 ,。 下落一时,离地面的高度为 ) 2.(多选)下列关于重力加速度的说法正确的是 . A.重力加速度g是标量,只有大小,没有方向 CH# B.在地球上的不同地方,g的大小一般是不同的. 但差别不大 7. 人从发现情况到采取相应行动所用的时间叫反应 C.在地球上同一地点,轻石块与重石块做自由落体 时间,如图所示,同学甲两个手指捏住刻度尺一端 运动的加速度是相同的 刻度尺零刻度线一端靠近地面,由于刻度尺零刻度 D.伟度越低的地方,重力加速度g值越小 处有破损,同学乙在刻度尺5cm刻度处做握尺准 3.在物理学中常用图像来描述两个物理量之间的关 备,且手的任何部位都与刻度尺不接触,当乙看到 系,下列描述物体做自由落体运动的位移一时间图 甲放手时,立即握住刻度尺,发现所握处刻度值为 像、速度一时间图像或加速度一时间图像中正确 45cm;g取10m/s,则同学乙,的反应时间约为 的是 ( ) 甲 A.0.2s B.0.3s C.0.4s ① D.0.5s A.①② B.①④ 题组三 重力加速度的测量 C.②③ D.只有④ 8.滴水法测重力加速度的过程是这样的;让水龙头的 题组二 自由落体运动规律的应用 水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里,调整水龙 4.在某静止的塔吊顶上操作工人不小心掉落一串钥 头,让前一滴水滴到盘子听到声音时,后一滴恰好 匙,忽略空气对钥匙的作用力,2s末钥匙落地,重 离开水龙头,从第1次听到水击盘声时开始计时, 力加速度g取10m/s,则塔吊顶离地面的高度 测出7次听到水击盘声的总时间为/,用刻度尺量 .139. 出水龙头到盘子的高度差为人,即可算出重力加速 “直流”)电源,电压为 度,设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1s.声 (2)实验时下面的步骤先后顺序正确的是 速为340m/s.g取10m/s,则 ( 电火花 A.水龙头距人耳的距离至少为34m 计时器 B.水龙头距盘子的距离至少为34m C.重力加速度的计算式为 2^{ ,” 2(n-1h D.重力加速度的计算式为 [能力提升练 9.某物体做自由落体运动,g取10m/s,则 A.先释放纸带,后接通打点计时器电源 A.第2s内的平均速度为10m/s B.第3s内的位移为45m B.先接通打点计时器电源,后释放纸带 C.后一秒内的位移总比前一秒内的位移多5m (3)如图乙所示为实验中选出的一条点迹清晰的 D.后一秒内的平均速度总比前一秒内的平均速度 纸带,已知纸带上记录的点为打点计时器打的点 大10m/s 打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为 10.频闪摄影是研究运动常用的实验手段,在。- m/s,所测得的重力加速度大小为 暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪--C m/s.(计算结果均保留三位有效数字) 仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪*-C 光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物v-C 体在几个闪光时刻的位置,如图所示是小 -12.52n 球自由下落时的频闪照片示意图,以下落-O 乙 过程中的某一点为原点,竖直向下为正方向建立 (4)若当地的重力加速度数值为9.8m/s,请写出 坐标轴,并测量出各时刻的位置坐标为七、X:、x、 测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因 t.为了利用频闪照片验证小球自由下落运动是 匀加速直线运动,在误差允许范围内,以下几种数 13.一个物体从45m高处自由下落(空气阻力不计,g 据处理方案合理的是 ) 取10m/s),求: A.利用数据作x一/图,看图线是否为一条直线 (1)物体下落所用的时间; B.利用数据作x一广图,看图线是否为一条直线 (2)前2s内物体的平均速度大小; C.看各位置坐标值x、x、】、&是否成等差数列 (3)最后1s内物体下落的位移大小 D.看各相邻位置坐标差值(x一0)、(x。一x)、 (r一x)、(r一x)是否成等差数列 11.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验 让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下 落,测得在第5s内的位移是18m,则 A.小球在第2s末的速度是20m/s B.该星球上的重力加速度为4m/s C.小球在第5s内的平均速度是3.6m/s D.小球在前5s内的位移是100m 12.如图甲所示为“用电火花计时器测当地重力加速 度”的实验装置图(已知打点频率为50Hz),则 (1)实验需要的电源为 (选填“交流”或 ·140.5.BC解析由匀变速直线运动的规律，连续相等时间内的位 0.26m/s,根据匀变速直线运动的推论△x=aT,可知加速 移差为常数，即△r=a下，可得a=BCA出=25m/,选须 T 度4=r=120.02X52.0×10m/g=0.4m/s. 4T 4×0.1° A错误，B正确：根据CD一BC=BC一AB,可知CD=4m,选 答系0.260.4 项C正确，D错误. 13.解析(1)根据位移差公式△r=aP得a=,型 6.C解析冰壶做匀减速运动至速度为零，运用逆向思雏，把 3T 冰壶看作从E到A的初速度为零的匀加速直线运动，根据 5,84-3.62)×0.01m/g=0.74m/s. 3×0.12 比例式关系可知，冰壶从开始通过连续相等时间内的位移比 (2)第3个计数点与第2个计数，点的距离xa=xe十aT= 为1：3，可知，从E到D的时间和从D到A的时间相等即 4.36cm. 为，固为初速度为零的匀加速直线运动中通过连续四段相 (3)设1、2两，点间中间时刻的速度为，4、5点间的中间时 等位移的时间之比为1：(W2一1)：(3-2)：(2-√3)，因 此延=2一3，E=t,则冰壶通过第一个矩形的时间为(2 刻的逢度为，则=号助=号， 因为点3为功，4所对应的时间的中间时刻，所以由 √)1，选项C正确. 7.C解析初速度为0的匀加速直线运动，第1个T、第2个 y+4≈0.47m/s 2 T、第3个T、…、第6个T内的位移之比为13：5：7： 答案(1)0.74(2)4.36(3)0.47 9:11,所以4：x:x=1:(3+5):(7+9十11)=1： 课时作业（十）》 8:27,选项C正确. &.ABD照损第3s内的平均连度为：西=是m/s=3m/s,选 1,A解析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，选项A正确：从竖直上升的热气球吊蓝中掉下来 项A正确：由比例式关系x1:xI:xm=1:3:5,xm= 的物体具有向上的初速度，所以不是自由落体运动，选项B 3m,则x1=0.6m,xn=1.8m,前3s内的位移x=x1十 错误：在空气中下落的雪花受到的空气阻力不能忽略不计， x■十xu=5,4m,选项B正确，C错误：第2s内的平均速度 不是自由落体运动，选项C错误：只在重力作用下但初速度 =1=1.8m/s,选项D正确. 不为零的运动不是自由落体运动，选项D错误. 2.BCD解析重力加速度是关量，方向总是竖直向下，地球上 9.B解析物体运动全过程的平均递度=二=上，选项A正 同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都是相同的， t t 地球上不同地方g的大小一般是不同的，但差别不大，韩度 确：专时，物体中间时刻的眸时速度等于全程的平均速度 越低的地方，g值越小，选项BC,D正确. 上，选项B错误：若末逵度为，则号- 3D爵团根据x=受可知，自由落体运动的位移一时间 t 2L,物体运动 图像应为抛物线，故①错误：根据一g1可知，自由落体运动 到斜面中点的醉时速度吗= 0+7 /21 的速度一时间图像应为过坐标原点的一条倾斜直线，故②错 2 误：自由落体运动的加速度恒为g,自由落体运动的加速 选项C正确：设物体加速度为a,到达斜面中点用时t,则 度一时间图像应为平行于时间轴的一条直线，故③错误，④ L=之ad,=是·a,所以1-，选项D正确 正确，选项D正确 4.A解析忽略空气对钥匙的作用力，钥匙做自由落体运动， 10.BD解析根据初速度为零的句加速直线运动规律可知，通 由自由落体运动位移公式，解得钥匙在2s内下落的高度，即 过连续相同的位移所用的时间之比为1：（√2一1）：（√3 塔吊顶离地面的高度约为A=是=是×10X?m √2)…(wn一√n-1),通过ab段的时间为t,可得出通过bc 20m,选项A正确，B、C、D错误 时间为(w2一1)1，通过ae段的时间为1w=t十(W2一1)1+ 5.B解折由寸=2gh得v=√2gh,所以t边=√2：1，选项 (3-√2)1十(2-√)t=2t,选项A错误，B正确：根据初速 B正确」 度为零的匀加速直线运动规律可知，汽车通过b、、、e的 速度之比为1：√2：5：2，选项C错误，D正跪. 6.C醞罚振据自由落体运动规律有H=受g,当物体下落 1山.D解扬将运动员的匀减速运动看作是反向的初速度为零 台时，离地面的高度为A=H-之g(台)广=音g财=是H, 且加速度大小不变的匀加速运动，根据初速度为零的匀加 选项C正确. 速直线运动的比例关系可知运动员在前四分之三位移和最 7,B解依题意，同学乙的反应时间内刻度尺做自由落体运 后四分之一位移所经历的时间相等，均设为，则由题意可 动，下落的高度为h=45cm一5cm=40cm=0.40m,根据自 3 二4=，运动员整个过程的平均谁度为寸= 知，U= 由落体运功公式，有=立，解得√受√得 2 0.3s,选项B正确. u,选项D正确 8.D解析只要相邻两滴水滴下的时间间隔超过0.1s,人耳 I2.解析由纸带数据经计算可知小车在做匀变速直线运动，根 就能分辩出两滴水的击盘声，而与水龙头距人耳的距离无关 据匀变速直线运动装段时间中间时刻的瞬时速度等于该段 (只要人耳能够听到声音)，在0.1s内，水滴下落的距离x= 时间内的手均逢度，可知=券=2Q0m5 0.2 =号×10×0.1Pm=0.05m,即水龙头距盘子的距离 1 ·223. 至少应为0.05m,选项A,B错误：n次响声对应(i一1)个水 所以最后1s内的位移为△h=h-一h1=45m一20m=25m. 滴下落后用的时间，所以一个水滴下落时间为=，与 由 答系(1)3s(2)10m/s(3)25m A=时得，g-治=20D:选项C错沃：D正商. 课时作业（十一） 9.D解析由平均速度公式知第2s内的平均速度=s= 上.D解析由题意，两个小球从两个不同高度处自由下落，初 g×1,5s=15m/s,选项A错误：由位移比关系可知1： 速度为0，同时到达地面，说明两球不是同时开始下落，且高 度大的小球先开始下落：在下落过程，两者的加速度相同，都 石=1：5=之g=5m,所以第35内的位移为25m,选 做匀加速直线运动，则图线斜率相同，故两直线应平行，选项 项B错误：由△x=得，后一秒位移比前一秒位移多10m, A、B错误：两小球同时落地，则两直线右端横坐标应相同，选 选项C错误：平均速度等于时间中点的瞬时速度，那么前一 项C错误，D正确. 秒的中间时刻与后一秒的中间时刻的时间差为15，即后一 2.BCD解析小球若从静止开始运动，连续相等时间内的位移 秒内的平均速度总比前一秒内的平均速度大10m/s,选项D 之比为13：5：7…，而题图中位移之比为2：3：45…， 正确. 故位置1不是小球释放的初始位置，由a=祭得a=只，选 10.D层匀支选运动的x-1关系式是x=w1叶名a,可以 项A错误，B.C正确：小球在位置3的速度物=3 2T 看出x-1与x-P图线都不是一条直线，故无法用x-1与 x-图线是否是一条直线来判断是否是匀加速直线运动， 头选项D正确 选项A、B错误；为了证明自由落体运动是否是匀加速直线 运动，可根据连续相等时间内的位移差是否是恒量来证明： 3C圆团第1个小缘自由下落的时间1一√原-√、 由图可知，连续相等时间内的位移分别是（一0）、（一 5s,根据题意，第1个小球刚落至井底的瞬间，第11个小球 )、(一）、(x一)，如果它们是等差数列，则后一项 刚好在井口，因此空中有9个小球在下落，并存在10个相等 与前一项的羞是定值，满足连续相等时间内的位移羞是恒 量，故可证明其为匀加速运动：如果不是等差数列，则证明 的时间间隔山，故==0.5s:根据u=√2g,得 不是匀加速运动，选项C错误，D正确. 50m/s,故第1个小球落至井底时的速度为50m/s;第9个 11.B解析自由落体运动第1s内，第2s内，第3s内，第4s 1 内，第5s内位移之比为：：雨x=1:3:5: 小球下落的离度为h-立X10×(0.5X2)m-5m,第7个 7:9,授前58的位移为，剥西=号=18m,解得 小球下落的高度为=号×10X(0.5X4)m=20m,故第 9个小球和第7个小球之间的距离为15m,选项C正确. 50m,由匀变追直线运动的位移公式r=之k,解得重力 4.B解析由上抛运动的对称性可知，它们位移、平均逸度方 加速度为g=4m/s,小球在第2s末的速度为2=g= 向相反，大小相等，选项A、C错误：上抛运动中，加速度不 8m/s,选项B正确，A、D错误：小球在第5s内的平均速度 变，由△=g△，可得速度变化量相同，选项B正确，D错误. 为西-一会=18m/s,选项C错视。 5.C解析取竖直向上为正方向，物体上升的最大高度为h 12.解析(1)需要的电源为交流电源，电压为220V. =20m,则物体不可能到达抛出点上方25m处，则当物 2g (2)先接通打点计时器电源，后释放纸带，选项B正确 体位于抛出点下方25m时，根据x=1一2，代入数据 (3)打点计时器在打C点时物体的瞬时速度大小为 t=12.52-3.14×10 解得4=5s,l=一1s(舍去)，选项C正确。 0.08 -m/s≈l.17m/s, 6.A解扬设向上为正方向，由x=1一号g得位移x 所测得的重力加速度大小为 g=12.52-7.05)×101-(.05-3,14)×10: 0.04 m/s2= -15m,选项B错误：均递度=兰=一5m/s,选项D错 9.75m/s2. 误：小球竖直上抛，由v=一g得速度的改变量△=一g (4)重物下落过程中受到空气阻力作用： 一30m/s,选项C错误：小球所能达到的最高点距抛出，点为 答率(1)交流220(2)B(3)1.179.75(4)重物下 五-装-5m又图为35内小球位移为-15m,所以3 落过程中受到空气阻力 内小球运动的路程为2x1十x一25m,选项A正确. 13.解扬)根据h=2r得 7.B解祈取竖直向上为正方向，两物体落到地面的时间差为 √便√需=3 上升物体上升到最高点的时间的2倍，即1=2=1s,选项 (2)前2s内物体的位移 B正确。 M=7gi=号×10×2m=20m… 8B解扬由自由落体运动的位移与时间关系式方=？g可 平约造度一会-婴m/s=10m ，故三球运动时间之比为5：5：1，可知b与 得=Ng (3)最后1。内下落的位移为总的位移减去前2s内的位 落地的时间差与c与b落地的时间差不相等，选项A,D错 移，前2s内的位移为h=20m, 误：由自由落体速度与位移的关系式可得=2gh,可知三 ·224.