第4节自由落体运动-【初高中·衔接直通车】2024年初升高物理衔接直通车（江苏专版）

第二篇高中知识预习 7.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物 9.物体做初速度为零的匀加速直线运动，前 体，它在前1s内、前2s内、前3s内的位 2s内的位移是8m,则 ( 移之比是 ( A.物体的加速度是2ms A.1:2:3 B.12:22:3 B.物体的加速度是4m/s C.13:23:33 D.1:3:5 C.物体前4s内的位移是20m 8.甲、乙两物体的运动 txm D.物体前4s内的位移是16m 情况如图所示，下列 10 10.由静止开始做匀加速直线运动的火车，在 结论正确的是( A.2.5s时，甲、乙速 10s末的速度为2m/s,下列叙述正确 度相同 的是 B.甲做匀加速运动，乙做匀减速运动 A.这10s内通过的路程为20m C.经过5s的时间，甲物体到达乙物体的 B.每秒速度变化0.2m/s 出发点 C.10s内的平均速度为2m/s D.5s时，甲、乙两物体相遇 D.第10s内的位移为2.0m 第4节 自由落体运动 新课知识学习C可 知识点一自由落体运动 [典题例析] 1.定义：自由落体运动是物体只在重力作用 下从静止开始下落的运动」 【例1】关于自由落体运动，下列说法错误 2.运动性质：初速度为零的匀加速直线运动。 的是 () 3.重力加速度 A.竖直向下的运动一定是自由落体运动 B.自由落体运动是初速度为零、加速度为 在同一地点，一切物体自由下落的加速度 g的竖直向下的匀加速直线运动 定义都相同，这个加速度叫自由落体加速度， C.物体只在重力作用下从静止开始下落 又叫重力加速度，通常用g表示 的运动叫自由落体运动 方向 总是竖直向下 D.熟透的苹果从树枝开始自由下落的运 在地球的不同地点，g的大小一般不相 动可被视为自由落体运动 同，从赤道到两极，一般随着纬度的增大 【解析】物体做自由落体运动的条件是初 大小而增大，从海平面到高山，一般随着海拔 速度为零且只受重力作用，故A错误， 高度的增大而减小。计算中g一般取 C正确：所有物体做自由落体运动的加速 9.8ms2,近似计算时，g取10ms 度均为g,运动性质是由静止开始的匀加 速直线运动，故B正确；热透的苹果在下 39 初高中衔接直通车·物理 落过程中虽受空气阻力作用，但该阻力远 (3)某段位移内中间位置的瞬时速度与 小于它的重力，可以忽略该阻力，故可将该 这段位移的初、末速度、，的关系式为 过程视为自由落体运动，故D正确。 ,十， 【答案】A 2 (4)连续相等时间内的位移之比h1：h2: [对应训练] h3:…:hn=1:3:5:…:(2n-1)。 1.如图所示，一根玻璃管一端封闭，另一端装 [典题例析] 有阀门，内有一根羽毛和一枚铁片。用抽 气机把管内的空气抽尽后关闭阀门，再把 【例2】在一场大地震中，一架直升机从离 玻璃管倒过来，它们在下落时 地面500m的空中在灾区某地上空定点 空投救灾物资，g取10m/s2,求： (1)物质落到地面所用的时间： A.铁片的加速度大 (2)自物资开始下落计时，其在第1s内的 B.羽毛的加速度大 位移、最后1s内的位移。 C.铁片先到达底部 D.羽毛和铁片同时到达底部 【解析】(1)由h= 2,得落地所用时间 知识点二自由落体运动的规律 2h_ 2× 500 自由落体运动是初速度为零，加速度为 10 s=10s。 g的匀加速直线运动，因此对于初速度为零 (2)第1s内的位移 的匀加速直线运动的规律和有关推论，同样 A=73=号×10xrm=5m 适用于自由落体运动。 因为从开始运动起前9s内的位移为 1.位移时间关系式：h=。 A,=2,2=2×10×92m=405m 2.速度时间关系式：v=gt。 所以最后1s内的位移为 3.位移速度关系式：=2gh。 △h=h-hg=500m-405m=95m。 4.重要推论 【答案】(1)10s(2)95m (1)任意两个连续相等时间间隔T内，位 移之差是常量，即△x=gT。 [对应训练] (2)某段时间内中间时刻的瞬时速度v:与 2.一个物体从高h处自由落下，其时间达到 这段时间的初、末速度。、v,的关系式为 落地时间一半时，离地的高度为() v5= 6十u, 29 A.zh B.h C.gh D. 40 第二篇高中知识预习 课时达标演练G② 1.关于自由落体运动的加速度g,下列说法 5.某同学摇动苹果树，同一高度上的一个 正确的是 苹果和一片树叶同时从静止竖直落向地 A.重的物体的g值大 面，苹果先着地。下列说法正确的是 B.g值在地面任何地方一样大 (》 C.g值在赤道处大于南北两极处 A.苹果和树叶做的都是自由落体运动 D.同一地点的轻重物体的g值一样大 B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落 2.一物体从H高处自由下落，经时间t落 体运动 地，则当它下落2时，离地的高度为( C.苹果的运动可看成自由落体运动，树叶 的运动不能看成自由落体运动 A号 B早 D.假如地球上没有空气，则苹果和树叶不 C.3H 会同时落地 4 6.右图为甲同学制作的反应 3.一个铁钉和一团棉花同时从同一高度处下 单20 时间测量尺，用来测量其他 落，总是铁钉先落地，这是因为 m 同学的反应时间。乙同学 .B A.铁钉比棉花团重 B.棉花团受到的空气阻力的影响比铁 先把手放在直尺0cm的位 0E0.14 钉大 置做捏住直尺的准备，但手 9 反 C.铁钉不受空气阻力 不能碰直尺，看到甲同学放 D.铁钉的重力加速度比棉花团的大 开直尺时，乙同学立即捏住 度刻度 2 ,0 度 4.某同学在实验室做了 电磁钛 下落的直尺，已知乙同学捏 铁质小球 如图所示的实验，铁质 住10cm的位置，反应时间为0.14s,若丙 小球被电磁铁吸附，断 同学进行同样的实验，捏住了20cm的位 开电磁铁的电源，小球 光电门 置，则丙同学的反应时间为 ) 自由下落，已知小球的直径为0.50cm,该 A.0.28s B.0.24s 同学从计时器上读出小球通过光电门的 C.0.20s D.0.16s 时间为2.00×10-3s,g取10m/s2,则小球 7.如图所示，甲、乙两物体从地面 ○甲 开始下落的位置距光电门的距离约为 上某点正上方不同高度处，同 ( 时做自由落体运动，已知甲的 A.1.0m B.0.63m 质量比乙的质量大，下列说法 C.0.31m D.0.25m 正确的是 41 初高中衔接直通车·物理 A.甲、乙可能在空中相撞 9.物体从离地面45m高处做自由落体运动 B.甲、乙落地时的速度相等 (g取10ms2),则下列选项中不正确的是 C.下落过程中，甲、乙速度变化的快慢 ( 相同 A.物体运动3s后落地 B.物体落地时的速度大小为30m/s D.从开始下落到落地，甲、乙的平均速度 C.物体在落地前最后1s内的位移为 相等 25m 8.下列关于重力加速度的说法，错误的是 D.物体在整个下落过程中的平均速度为 () 20m/s A.重力加速度g是标量，只有大小，没有 10.从楼顶开始下落的物体落地用时2s,若 方向，通常计算中g取9.8m/s 要让物体在1s内落地，应该从哪儿开始 B.在地球表面不同的地方，g的大小一般 下落（取g=10m/s2) 不同，但它们相差不是很大 A.从离地高度为楼高一半处开始 C.在地球的同一地点同一高度，一切物体 B.从离地高度为楼高处开始 在自由落体运动中的加速度都相同 D.在地球的同一地方，离地面高度越大， C从离地高度为楼高处开始 重力加速度g越小 D.从离地高度为10m处开始 章末检测（二） (测试时间75分钟，满分100分) 一、单项选择题（本题共11小题，每小题4： 在2m内停下来，如果该汽车以40m/s的 分，共44分。每小题只有一个选项符合题目 速度行驶，则它的制动距离应该是( 要求。) A.2m B.4 m 1.物体在做匀减速直线运动（运动方向不 C.8 m D.16m 变)，下列结论正确的是 3.自由落体演示实验装置如图所示，当 牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒 A.加速度越来越小 置，管内轻重不同的物体从顶部下落 B.加速度方向总与运动方向相反 到底端的过程中，下列说法正确的是 C.位移随时间均匀减小 D.速率随时间有可能增大 A.运动时间相同，加速度相同 2.纯电动汽车不排放污染空气的有害气体， B.运动时间相同，加速度不同 具有较好的发展前景。某辆电动汽车以 C.运动时间不同，加速度相同 20m/s的速度做匀速直线运动，制动后能 D.运动时间不同，加速度不同 42初高中衔接直通车·物理 (2)守门员接触球瞬间，球的加速度为： 定，所以B正确，A错误。？的方向与v0的方向有可能 △2=-10-30 相反，C错误。 a2-At2 0.1 m/s2=-400ms2, 9.A“、b的速度都是正值，所以运动方向相同，A正确， 即球的加速度的大小为400m/s2,负号表示加速度方 B错误：由图像可知(1时刻甲的速度比乙的小，C错误： 向与初速度方向相反。 斜率的大小表示加速度的大小，因具体数值不明确，故 答案(1)300m.'s2(2)400m/s2 a、b的加速度大小不能确定，斜率的正负表示加速度的 第二章匀变速直线运动的研究 正负，所以加速度的方向不同，D错误。 第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律 10.B由题图知，物体的速度均匀增大，图像的斜率一定， 说明该物体做匀加速直线运动，A错误，B正确：物体 新课知识学习 运动的初速度即=0时刻的速度，由题图知初速度为 对应训练 1.D2.D 10m/s,C错误，物体在0~10s内的加速度为a=0二 课时达标演练 1.A2.B3.A4.D5.C6.B7.D 5-10m-1.5m2,D错误。 10 8.解析打点计时器使用的是交流电源，且打点的频率等 第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系 于电源的频率，当电源的频率为50Hz时，打，点计时器 新课知识学习 每隔0.02s打一个点：当交流电源的频率低于50Hz 对应训练 时，打，点的时间间隔将大于0.02s,计算速度时仍按 1.B2.A 0.02s计算，由0=可得，测出的速度大于真实性。 课时达标演练 1.C2.A3.C4.A 答案交流0.02偏大 9.解析(1)打点计时器的工作电源是交流电，电磁打点 6.A报搭x=a1得a=票=2m3,飞机高地逵度为 2 计时器需要接电压为4~6V的电源，电火花打点计时 v=at=80 misa 器需要接电压为220V的电源。 (2)本实验中只需要保证给小车提供恒力即可，并不需 6.A由=1十2a知，当时间为4=1s时，位移为 要知道力的大小，也不需要测出钩码的质量，A错误：操 1,当时间为2=2s时，位移为2，则2一=5m,代入 作时，应先打开打，点计时器，待其工作稳定后，再释放小 数据可得a=2.0m/s2。 车，B错误：如果，点迹非常密集，测量时误差较大，因此 1 7.B根搭x=2a2知，物体在前1s内，前2s内，前3s 为减小误差，在测量时，含掉开始比较密集的点，C正 确：作图像时，观察到大多数点在一条直线上，可得图像 内的位移之比为1：49，故B正确，A,C,D错误。 8,C图像的斜率表示物体的速度，故两者都是做匀速直 应该为一条直线，连接时，应使尽可能多的点在一条直 线运动，并且斜牵相等，即大小相等，但甲做正方向的匀 线上，其余点均匀分布在直线两侧，极个别偏离较多的 速直线运动，乙做反方向的匀速直线运动，速度方向相 点直接舍掉，D错误。 反，A、B错误：5s时，甲到达x=10m处，即乙物体的出 (3)匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时逸度等于这一过程 发点，故C正确：2.5s时两物体的坐标相同，故两物体 的年均逢度=-7-087兰ms=0,37m 相遇，故D错误」 0.2 9.B10.B 答案(1)交流(2)ABD(3)0.337 第4节自由落体运动 第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系 新课知识学习 新课知识学习 对应训练 对应训练 1.D2.D 1.C 课时达标演练 2.解析(1)在脱离弹射系统之后做匀加速直线运动，设 1.D2.C3.B4.C5.C 飞机脱离弹射系统瞬间的速度是6， 6.C设直尺下落的加建度为a,由h=号ai得，a= 2h 则由v=o十at得 %=v-at=(50-2×10)m/s=30m/s。 2×0.1 h1 (2)飞机在弹射系统作用中的加速度为a1 0.142 m/≈10.2m1g,丙同学的反应时间1=√ 由公天得a,-0-02ng=0m 2×0.2 t1 V10.2 s≈0.20s,C正确。 答案(1)30m/s(2)300m‘s2 7.C物体做自由落体运动，加速度为g,与物体的质量无 课时达标演练 关，下落过程中，甲、乙速度变化的快慢相同，甲、乙不可 1.C2.D3.B4.A5.B6.D 能在空中相撞，故A错误，C正确：根据2=2gh,物体 7.C列车的加建度为a--7号m= 4m/s2,4s 落地时的速度一√2gh,故两物体到达地面时速度不 未的速度为：w=4=西十a山=1ms十子×4ms 同，故B错民：由平均建度。-生=号知两物体平均 2 速度也不相等，故D错误。 4m/s,故C正确。 8.Ag是失量，方向竖直向下，在地球表面不同的地方，g 8.B习惯上我们规定的方向为正方向，当a与0方 的大小一般不同，但都在9.8ms2左右，故A错误，B正 向相同时a取正号，a与w方向相反时a取负号，像这 确：在地球上的同一地点同一高度，g值相同，但g随高 种规定我们一般不作另外的声明，但不说明不等于未规 度的增大而减小，C、D正确。 98 参考答案 9.D由h=2r得1= 2h =3s 汽本的位移为-之r=号×1X36m=18m 最后1s内位移△M=7,2-7g2=25m x1一x2=18m<25m,故不能追上。 人、车最近距离是△x=25m一18m=7m。 落地速度v=g1=30m/s 全粒的手均逢度0-？-号ms=15a 1.B由于x-4吗，故4-24 2 t 一g=5ms,物 10,B设楼高为h,根据匀加速直线运动的位移公式得 华的加建度a=,4-号m子，车从出发到B杆所 t h=72@ 用时间/=四=9s从出发点到A杆的距离A=2a 代入数据得h=20m 7.5m,A,C、D正确，B错误。 若要让物体18内落地，则其位移为 12.解析(1)由于计数点6之前相邻计数点之间距离之 =7s(台)》@ 差约为2cm,而计数点6、7之间的距离比计数点5、6 之间的距离多1.27cm,故可判断物块在相邻计数，点6 联立①@得A1-力 和7之间某时刻开始减速。 把②式代入数据得h1=5m (2)计数点5对应的速度 故B正确，A、C,D错误。 =x6-(9.00+11.01)×10 %=2T 2×0.1 -m/s=1.00 m s 章末检测（二） 物块做加速运动时加速度大小 1.B2.C3.A4.B 5.Ax-1图像的斜率的绝对值表示物体运动的速度大 a=4=2.0X10 -m/s2=2.00ms2 小，斜率的正负表示物体运动的方向，由题图可知，A正 T2 0.12 确：B物体的出发点在离原点5m处，A物体的出发，点 g=5十a如T=1.20m/s。 在原点处，B错误：物体B在5s内的位移为10m一5m= (3)物块做减逸运动时的加速度大小为 5m,物体A在5s内的位移为10m,故C、D错误。 6.B落地的速度为v=g1=10×2m/s=20ms,故A正 。0-9mg-20n 确，不特合题意：下落的高度为h=72=号×10× 答案(1)67(2)1.001.20(3)2.00 22m=20m,小球释放的位置距离塔顶的高度为h' 1解桥由aa可得a=气-64.2m 16 H一h=41.25m,故B错误，符合题意：如果考虑真实情 2.5m.s2 况，重力加速度小于10ms2,落地时间将大于2s,故 1 C正确，不特合题意：小球下落的平均速度口=人 又1=T+2aT =w4+a·2T 10ms,故D正确，不特合题意。故选B。 联立解得0A=1m/s,c=21m.'s。 7.C根据匀变速位移与时间的速度的关系有%2=2as, 答案1m's21m/s2.5m/s2 解得一5就A特溪制车时同为1一合铝-要、 14.解析(1)打开降落伞前，人和伞做自由落体运动 由v=g1得0=80mfs。 5s<6s,故汽车5s时已经停下，后面停止不动，位移为 整个刹车位移为62.5m,故B错误：反向考虑，汽车为 (2)打开降落伞后，人和伞一起做匀减速直线运动，有 匀加建直线运动，1s内的住移为=2a12=号×5X 4=-器mwg=5m 12m=2.5m,故C正确：第4s初的速度为v=0一at 答案(1)80m/s(2)5ms2 (25-5×3)ms=10m/s,故D错误。故选C。 15.解析在汽车做匀减速运动的过程中，自行车仍在做 8.D在0~20s内，甲车的速度比乙车的大，甲车在乙车 匀速运动。当汽车的速度大于自行车速度时，两车间 的前面，20s后乙车比甲车的速度大，故A错误：由图可 距离逐渐减小：当两车速度和等时，距离最小，当汽车 知，甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动，故B错 速度小于自行车速度时，距离增大。因此，当汽车速度减 误：在0一20s内，甲车的速度比乙车的大，两车间距增 小到与自行车速度相等没有碰撞时，便不会碰撞。因而 大，在20一40s,甲车仍在乙车的前而，但乙车比甲车的 开始时两车间距离等于汽车与自行车位移之差。汽车减 速度大，两车间距减小，所以20s末两车相距最远，根据 速到4m/s时，发生的位移和运动的时间分别为 “面积”表示位移知，40秒末两车的位移相等，乙车追上 xA=6-2-16-100 甲车，故C错误，D正确。故选D。 2a -2X(-6)m=7m 9。A因为用肉眼直接观察的误差较大，故用“观察法”不 1=自二览=410s=1s 能看出飞机做匀加速直线运动，选项A错误：因为曝光 a -6 时间相等，若连续相等的时间内的位移差恒定，则可判 这段时间内自行车发生的位移为 断飞机做匀变速直线运动，选项B正确：用逐差法计算 x自=V自1=4X1m=4m 匀变速直线运动的加速度是处理纸带问题的基本方法， 汽车关闭油门时离自行车的距离为 故也可以处理曝光时间间隔都相等的图片问题，选项C 8=x汽一x自=(7-4)m=3m。 正确：某段时间中间时刻的速度等于该段时间内的平均 答案3m 速度，选项D正确。 10.C设经过时间1两者速度相等，此时步行者与汽车的 16.解析(1)物品下落1s内1=2g2=5m,1s未 距离最近1=0-6一0 18=6s 1=gt1=10ms。 (2)设经过落地窗上边框时的速度为，落地窗高x= 步行者的位移为x1=u=6×6m=36m 3m,经过落地窗用时t=0.2s 99