04 自由落体运动-2024年物理初升高暑假衔接领跑练 （人教版2019必修第一册）

第四节 自由落体运动 1．知道物体做自由落体运动的条件 2．通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8m/s2。 3．掌握自由落体运动的特点和规律 站在高层建筑物上，让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下，你认为哪个物体下落得快？ 亚里士多德 凭观察+直觉 认为重物比轻物下落的快 伽利略 实验+教学 认为重物与轻物同时落地 事实结果证明：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，只有在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。 提出问题：自由落体运动是什么性质的运动？ 基础知识：自由落体运动的定义 物体只在 下，从 开始下落的运动叫自由落体运动。 条件:①只受重力（或空气阻力相对重力可忽略） ②初速度v0 = 0 例1：历史上关于落体运动有很多说法。判断下列表述是否准确。 （1）伽利略认为物体越重，下落得越快。( ) （2）亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的轻重无关。( ) （3）伽利略猜想落体运动的速度与其下落时间成正比，并用实验测出不同时刻的速度，验证了他的猜想。( ) 变式：1月22日，浙江大部分地区迎来了2024年第一场雪。关于雪花下落的过程，下列说法正确的是（　　） A．雪花很小，一定可以看成质点 B．雪花位移的大小一定等于路程 C．在无风环境雪花做自由落体运动 D．要研究雪花的运动必须先选定参考系 基础知识：自由落体运动实验验证 例1：利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动。实验中，需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。（在横线上填入正确选项前的字母） （1）为了减小误差，重物应选 。 A．木块    B．塑料块    C．铁块 （2）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有 。 A．秒表    B．刻度尺    C．天平 变式：某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度． （1）请完成以下主要实验步骤：①按图(a)安装实验器材并连接电源；②竖直提起系有重物的纸带，使重物 (填“靠近”或“远离”)计时器下端；③ ， ，使重物自由下落；④关闭电源，取出纸带；⑤换新纸带重复实验． （2）在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和 ． 基础知识：自由落体加速度 1、定义：在同一地点， 自由下落的加速度都相同，这个 叫做自由落体加速度，也叫 。 2、方向：竖直 。 3、大小：通过多种方法用实验测定，一般g =9.8m/s2，粗略计算g=10m/s2。 4、在地球上的不同地方 g 值不同。 例1：关于重力加速度，下面说法中正确的是（　　） A．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小 B．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢 C．重力加速度表示自由下落的物体运动速度的快慢 D．同一物体在赤道和北极受到的重力加速度大小相等 变式：小明尝试用手机的秒表功能测当地重力加速度，具体做法是：在保证安全的情况下，小明从七楼阳台边缘由静止释放一小石子，测得石子下落到地面的时间为2.0s，又测得阳台边缘到地面的距离为19.4m，则测得的重力加速度为（    ） A．9.5m/g2 B．9.7m/s2 C．9.9m/s2 D．10.0m/s2 例2：关于自由落体运动的加速度，下列说法中正确的是（　　） A．重的物体下落的加速度大 B．同一地点轻、重物体下落的加速度一样大，且方向竖直向下 C．在下落瞬间 t=0 时刻，这个加速度为零 D．这个加速度在地球赤道比在地球北极大 变式：关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是（　　） A．竖直向下的运动一定是自由落体运动 B．熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动 C．同一地点，轻重物体的g值可能不一样大 D．g值在两极处小于在赤道处 基础知识：自由落体的运动规律 1. 速度与时间关系式： → 2. 位移与时间关系式：→ 3. 位移与速度关系式：→ 4. 初速度为零的匀加速运动所有特殊规律对自由落体运动均适用。 例1：将甲物体从2h高处以一定的初速度竖直下抛，同时乙物体从h高处自由落下，它们同时落在同一水平地面上，不计空气阻力，重力加速度为g，则甲物体的的初速度为（　　） A． B． C． D． 变式：让质量为的石块从足够高处自由下落，在下落的第末速度大小为，再将和质量为的石块绑为一个整体，使从原高度自由下落，在下落的第末速度大小为，g取，则（　　） A． B． C． D． 例2：从距水平地面高5m的位置，将小石块以某一速度水平抛出。不计空气阻力，取重力加速度。请根据计算小石块下落时间为（　　） A．0.5s B．1s C．2s D．2.5s 变式：雨滴从某栋楼的屋檐下由静止滴下，每隔0.5s滴下一滴，第1滴刚好落地时，第5滴恰好在屋檐滴下，假定落下的雨滴可视为自由落体运动，则可估算出该楼的屋檐离地面的高度大约为（    ） A．10m B．16m C．20m D．31m 基础知识：竖直上抛运动 (1)运动特点：初速度方向竖直向上，加速度为g，上升阶段做匀减速运动，下降阶段做自由落体运动． (2)基本规律 ①速度与时间的关系式：v＝v0－gt； ②位移与时间的关系式：x＝v0t－gt2. 技巧点拨 分段法 上升阶段：a＝g的匀减速直线运动 下降阶段：自由落体运动 全程法 初速度v0向上，加速度为－g的匀变速直线运动，v＝v0－gt，h＝v0t－gt2(以竖直向上为正方向) 若v＞0，物体上升；若v＜0，物体下落 若h＞0，物体在抛出点上方；若h＜0，物体在抛出点下方 例1：张勇同学以初速度v0竖直上抛一个足球，在足球运动的过程中（　 　） A．上升阶段，位移方向与初速度方向相同 B．上升阶段，速度方向与初速度方向相反 C．下落阶段，位移方向与初速度方向相反 D．下落阶段，速度方向与初速度方向相同 变式：在某次运动会上，一跳高运动员以的成绩夺得冠军。经了解，该运动员身高取，据此可算出他离地时坚直向上的速度最接近（　　） A． B． C． D． 例2：某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的（　　） A．路程为65m B．位移大小为25m，方向向下 C．速度改变量的大小为10m/s D．平均速度大小为13m/s，方向向上 变式：将小球以初速度v0竖直向上抛出，取抛出时的初速度方向为正方向，不计空气阻力，图中小球的v-t图像正确的是（　 　） A．B．C． D． 1．关于自由落体运动和重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向，通常g取9.8 m/s2 B．在地面上的不同地方，g的数值相同 C．地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同 D．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动 2．某中学生身高1.70m，在学校运动会上参加跳高比赛，采用背跃式，身体横着越过2.10m的横杆，获得了冠军。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为（g取10m/s2）（　　） A．7m/s B．6m/s C．5m/s D．3m/s 3．某同学制作了一把“人的反应时间测量尺”，重力加速度取，关于该测量尺样式正确的是（    ） A． B． C． D． 4．物体从离地面45m高处做自由落体运动（g取10m/s2）。下列选项正确的是（　　） A．物体运动3s后落地 B．物体落地时的速度大小为45m/s C．物体在落地前最后1s内的位移为15m D．物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s 5．屋檐的同一位置先后滴落两雨滴，忽略空气阻力，两雨滴在空中运动的过程中，它们之间的距离（    ） A．保持不变 B．不断减小 C．不断增大 D．与雨滴质量有关 6．如图，一小船以1.0m/s的速度匀速前行，站在船上的人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为0.8m。当小球再次落入手中时，小船前进的距离为（假定抛接小球时人手的高度不变，不计空气阻力，g取）（　　） A．0.3m B．0.6m C．0.8m D．1.2m。 7．宇航员在月球上从10m高处自由释放一小铁球，则小铁球下落的第1秒内的位移和第1 秒末的速度分别是：（　　）（g=1.6m/s2） A．5m、10m/s B．5m、5m/s C．0.8m  0.8m/s D．0.8m、1.6m/s 8．小明站在桥上把手伸出桥外，将小球从距离水面3.75m高处以5m/s竖直向上抛出，竹筏前端在小球抛出瞬间正好位于它的正下方。该竹筏以2m/s的速度匀速前进，若小球可以落入竹筏中，重力加速度g取，不计竹筏露出水面的高度，则竹筏长度至少为（　　） A．1m B．2m C．3m D．4m 9．（多选）不计空气阻力，同时将一重一轻两石块从距离地面100m处由静止开始自由下落，它们在空中下落过程中描述正确的是（　　） A．重的石块落得快，轻的石块落得慢 B．在任意相等时间内速度变化量相同 C．在任一时刻具有相同的加速度和速度 D．在第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1︰4︰9 10．（多选）真空中羽毛和钢球从同一高度同时自由下落，如图是用频闪相机得到的它们信息，下列说法正确的是（　　） A．一定满足关系 B．一定满足关系 C．拍照当地的重力加速度 D．羽毛下落到位置时的速度大小为 11．（多选）如图，一杂技演员将三个小球1、2、3从手中以大小不同的速度依次竖直向上抛出，然后等待小球落回手中，三个小球上升的最大高度之比为3∶2∶1。已知三个小球抛出的速度分别为v1、v2、v3，在空中运动时间分别为t1、t2、t3，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 12．（多选）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，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断正确的是（　　） A．位置“1”是小球释放的初始位置 B．小球是做匀加速直线运动 C．小球下落的加速度为 D．小球在位置“3”的速度为 13．一高中学生利用手机、刻度尺、小球，自主设计了一个实验，通过拍摄小球“自由下落”的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。 （1）最适合用作实验中下落物体的是 。 A．乒乓球    B．泡沫球    C．小木球    D．小钢球 （2）从视频中截取三张图片，如图乙所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此测得重力加速度大小为 （保留2位有效数字）。 （3）在实验中，测出的重力加速度与当地实际重力加速度相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 14．某物理兴趣小组用如图所示装置探究自由落体运动的规律。 (1)下面是该小组实验时的操作步骤，正确的顺序为 A 将铁架台放在水平桌面上，把打点计时器固定在铁架台上； B．安放纸带 C． 松开纸带让重锤带着纸带下落 D．接通电源 (2)该小组按上述步骤打出一条纸带，他们在纸带上取连续的7个点进行研究，并用刻度尺测出相邻两点之间的距离，，，，，，，电磁打点计时器的电源频率为。 ①根据实验数据计算，该重锤自由下落的加速度是 。（保留3位有效数字） ②已知当地的重力加速度为，请列出测量值与当地重力加速度值有差异的一个原因 。 15．有一种儿童玩具叫作“高弹球”，高弹球用弹性极好的橡胶制成，让高弹球自由下落到水泥地面上，它第一次反弹的高度可以达到下落高度的81%。现让一高弹球（可视为质点）从处自由下落，落到水泥地面上，不计空气阻力，重力加速度g取，求： （1）高弹球第一次反弹后的初速度大小： （2）高弹球从开始下落到第一次反弹到最大高度所需要的时间（不计与地面的碰撞时间）。 16．如图所示，A、B两球在空中同一位置做自由落体运动，当A球下落了距离L时B球开始下落。当A球落地时，两球相距。忽略空气阻力，重力加速度为，求： （1）B球开始下落时A的速度； （2）两球开始下落点离地面的高度。 17．如图为“眼疾手快”游戏装置示意图，游戏者需接住从支架上随机落下的圆棒。已知圆棒长为0.4m，圆棒下端距水平地面2.1m，某次游戏中一未被接住的圆棒下落经过A、B两点，A、B间距0.4m，B点距离地面1.25m。圆棒下落过程中始终保持竖直，不计空气阻力。求： （1）圆棒下端到达A点时的速度大小； （2）圆棒经过AB段所需的时间。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四节 自由落体运动 1．知道物体做自由落体运动的条件 2．通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8m/s2。 3．掌握自由落体运动的特点和规律 站在高层建筑物上，让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下，你认为哪个物体下落得快？ 亚里士多德 凭观察+直觉 认为重物比轻物下落的快 伽利略 实验+教学 认为重物与轻物同时落地 事实结果证明：影响落体运动快慢的因素是空气阻力的作用，没有空气阻力时，只有在重力作用下轻重不同的物体下落快慢相同。 提出问题：自由落体运动是什么性质的运动？ 基础知识：自由落体运动的定义 物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫自由落体运动。 条件:①只受重力（或空气阻力相对重力可忽略） ②初速度v0 = 0 例1：历史上关于落体运动有很多说法。判断下列表述是否准确。 （1）伽利略认为物体越重，下落得越快。( ) （2）亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的轻重无关。( ) （3）伽利略猜想落体运动的速度与其下落时间成正比，并用实验测出不同时刻的速度，验证了他的猜想。( ) 【答案】 错误 错误 错误 【详解】（1）[1]古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的重力大小有关，重力越大，物体下落的越快，伽利略通过逻辑推理发现了亚里士多德的观点有自相矛盾的地方，故说法错误； （2）[2] 古希腊哲学家亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的重力大小有关，重力越大，物体下落的越快，故说法错误； （3）[3] 伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，当时无法测量物体的瞬时速度。伽利略通过猜想，物理推演、做铜球沿斜面运动的实验，并将实验结果合理外推、最终得到自由落体运动的速度与时间是成正比的，故说法错误。 变式：1月22日，浙江大部分地区迎来了2024年第一场雪。关于雪花下落的过程，下列说法正确的是（　　） A．雪花很小，一定可以看成质点 B．雪花位移的大小一定等于路程 C．在无风环境雪花做自由落体运动 D．要研究雪花的运动必须先选定参考系 【答案】D 【详解】A．质点是一理想化模型，无论物体质量大小，体积大小。只要在研究的问题中处于次要因素，都可以看做质点，雪花虽很小，能否看成质点，要看对雪花下落研究的问题性质决定，因此不一定可以看成质点，A错误； B．雪花质量很小，在下落过程中受到重力和空气阻力作用，因此雪花的运动轨迹不一定是直线运动，所以雪花位移的大小不一定等于路程，B错误； C．在无风环境中，雪花除受重力作用外，还有空气阻力作用，因此雪花不是做自由落体运动，C错误； D．由运动的相对性，要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，因此要研究雪花的运动必须先选定参考系，D正确。 故选D。 基础知识：自由落体运动实验验证 例1：利用图甲所示的装置可以研究自由落体运动。实验中，需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。（在横线上填入正确选项前的字母） （1）为了减小误差，重物应选 。 A．木块    B．塑料块    C．铁块 （2）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有 。 A．秒表    B．刻度尺    C．天平 【答案】 C B 【详解】（1）[1]为了减小阻力对实验的影响，重物应选密度较大的铁块。 故选C。 （2）[2]A．打点计时器本身就是计时仪器，不需要秒表来计时，故A不需要； B．实验中需要刻度尺测量纸带上的点间距，故B需要； C．本实验不涉及质量的测量，故C不需要。 故选B。 变式：某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度． （1）请完成以下主要实验步骤：①按图(a)安装实验器材并连接电源；②竖直提起系有重物的纸带，使重物 (填“靠近”或“远离”)计时器下端；③ ， ，使重物自由下落；④关闭电源，取出纸带；⑤换新纸带重复实验． （2）在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和 ． 【答案】 靠近 先接通电源 后释放小车 纸带与打点计时器之间的摩擦阻力 【详解】(1)[1][2][3]按图安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物靠近计时器下端；先接通电源，后释放纸带，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验． (2)[4]在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力． 基础知识：自由落体加速度 1、定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度。 2、方向：竖直向下。 3、大小：通过多种方法用实验测定，一般g =9.8m/s2，粗略计算g=10m/s2。 4、在地球上的不同地方 g 值不同。 例1：关于重力加速度，下面说法中正确的是（　　） A．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小 B．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢 C．重力加速度表示自由下落的物体运动速度的快慢 D．同一物体在赤道和北极受到的重力加速度大小相等 【答案】B 【详解】ABC．加速度是速度的变化率，表示速度变化的快慢，重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢，故AC错误B正确； D．纬度越高，重力加速度越大，赤道和北极的重力加速度大小不相等，故D错误。 故选B。 变式：小明尝试用手机的秒表功能测当地重力加速度，具体做法是：在保证安全的情况下，小明从七楼阳台边缘由静止释放一小石子，测得石子下落到地面的时间为2.0s，又测得阳台边缘到地面的距离为19.4m，则测得的重力加速度为（    ） A．9.5m/g2 B．9.7m/s2 C．9.9m/s2 D．10.0m/s2 【答案】B 【详解】小石子的运动可以近似看作自由落体运动，根据，可得当地的重力加速度大小为 故选B。 例2：关于自由落体运动的加速度，下列说法中正确的是（　　） A．重的物体下落的加速度大 B．同一地点轻、重物体下落的加速度一样大，且方向竖直向下 C．在下落瞬间 t=0 时刻，这个加速度为零 D．这个加速度在地球赤道比在地球北极大 【答案】B 【详解】AB．同一地点轻、重物体下落的加速度一样大，且方向竖直向下。故A错误；B正确； C．在下落瞬间 t=0 时刻，这个加速度不为零，仍为重力加速度。故C错误； D．重力加速度在地球表面随纬度的升高而变大，所以在赤道比在地球北极小。故D错误。 故选B。 变式：关于自由落体运动及重力加速度的说法，正确的是（　　） A．竖直向下的运动一定是自由落体运动 B．熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动 C．同一地点，轻重物体的g值可能不一样大 D．g值在两极处小于在赤道处 【答案】B 【详解】A．根据自由落体运动的定义：物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。可知竖直向下的运动不一定是自由落体运动，故A错误； B．熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动，空气阻力可以忽略不计，只受重力，可被视为自由落体运动，故B正确； C．同一地点，轻重物体的值一样大，与物体质量无关，故C错误； D．重力加速度随着纬度的增加而增加，故两极重力加速度大于赤道上的重力加速度，故D错误。 故选B。 基础知识：自由落体的运动规律 1. 速度与时间关系式： → 2. 位移与时间关系式：→ 3. 位移与速度关系式：→ 4. 初速度为零的匀加速运动所有特殊规律对自由落体运动均适用。 例1：将甲物体从2h高处以一定的初速度竖直下抛，同时乙物体从h高处自由落下，它们同时落在同一水平地面上，不计空气阻力，重力加速度为g，则甲物体的的初速度为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】对甲物体，根据位移公式有 对乙物体，根据位移公式有 解得 故选A。 变式：让质量为的石块从足够高处自由下落，在下落的第末速度大小为，再将和质量为的石块绑为一个整体，使从原高度自由下落，在下落的第末速度大小为，g取，则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】重物自由下落做自由落体运动，与质量无关，则下落1s后速度为 故选B。 例2：从距水平地面高5m的位置，将小石块以某一速度水平抛出。不计空气阻力，取重力加速度。请根据计算小石块下落时间为（　　） A．0.5s B．1s C．2s D．2.5s 【答案】B 【详解】根据 得 故选B。 变式：雨滴从某栋楼的屋檐下由静止滴下，每隔0.5s滴下一滴，第1滴刚好落地时，第5滴恰好在屋檐滴下，假定落下的雨滴可视为自由落体运动，则可估算出该楼的屋檐离地面的高度大约为（    ） A．10m B．16m C．20m D．31m 【答案】C 【详解】由题意，第1滴落下时第5滴恰好在屋檐滴下，则其中有4个间隔，其中 雨滴下落的总时间 则该楼的屋檐离地面的高度大约为 故选C。 基础知识：竖直上抛运动 (1)运动特点：初速度方向竖直向上，加速度为g，上升阶段做匀减速运动，下降阶段做自由落体运动． (2)基本规律 ①速度与时间的关系式：v＝v0－gt； ②位移与时间的关系式：x＝v0t－gt2. 技巧点拨 分段法 上升阶段：a＝g的匀减速直线运动 下降阶段：自由落体运动 全程法 初速度v0向上，加速度为－g的匀变速直线运动，v＝v0－gt，h＝v0t－gt2(以竖直向上为正方向) 若v＞0，物体上升；若v＜0，物体下落 若h＞0，物体在抛出点上方；若h＜0，物体在抛出点下方 例1：张勇同学以初速度v0竖直上抛一个足球，在足球运动的过程中（　 　） A．上升阶段，位移方向与初速度方向相同 B．上升阶段，速度方向与初速度方向相反 C．下落阶段，位移方向与初速度方向相反 D．下落阶段，速度方向与初速度方向相同 【答案】A 【详解】足球上升阶段，位移方向与初速度方向相同，都向上；速度方向与初速度方向相同，都向上；下落阶段，开始阶段位移方向与初速度方向相同，都向上，越过抛出点后位移向下，方向与初速度方向相反；下降阶段的速度方向与初速度方向相反，速度向下，初速度向上。故选项A正确，BCD错误。 故选A。 变式：在某次运动会上，一跳高运动员以的成绩夺得冠军。经了解，该运动员身高取，据此可算出他离地时坚直向上的速度最接近（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】该同学重心上升的高度约为 由竖直上抛规律知 代入数据可得 故选C。 例2：某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的（　　） A．路程为65m B．位移大小为25m，方向向下 C．速度改变量的大小为10m/s D．平均速度大小为13m/s，方向向上 【答案】A 【详解】A．物体上升到最高点所需时间为 可知5s内物体的路程为 故A正确； B．依题意，有 方向向上。故B错误； C．速度改变量 方向向下。故C错误； D．平均速度 方向向上。故D错误。 故选A。 变式：将小球以初速度v0竖直向上抛出，取抛出时的初速度方向为正方向，不计空气阻力，图中小球的v-t图像正确的是（　 　） A．B．C． D． 【答案】D 【详解】将小球以初速度竖直向上抛出，以向上为正方向，则速度 故图像是一条向下倾斜的直线，故ABC错误，D正确。 故选D。 1．关于自由落体运动和重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向，通常g取9.8 m/s2 B．在地面上的不同地方，g的数值相同 C．地球上的同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同 D．不考虑空气阻力的运动是自由落体运动 【答案】C 【详解】A．重力加速度g是矢量，方向竖直向下，在一般计算中g取9.8 m/s2，故A错误； B．在地面上的不同地点重力加速度的大小一般不同，但相差不大，故B错误； C．在地球表面同一地点，重力加速度相同，故C正确； D．自由落体运动的条件是初速度为零，仅受重力作用，故D错误。 故选C。 2．某中学生身高1.70m，在学校运动会上参加跳高比赛，采用背跃式，身体横着越过2.10m的横杆，获得了冠军。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为（g取10m/s2）（　　） A．7m/s B．6m/s C．5m/s D．3m/s 【答案】C 【详解】设中学生的重心位于身体的中点，则重心上升的高度约为 由 得 故选C。 3．某同学制作了一把“人的反应时间测量尺”，重力加速度取，关于该测量尺样式正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据 可得 当时，当时，当时，当时。 故选A。 4．物体从离地面45m高处做自由落体运动（g取10m/s2）。下列选项正确的是（　　） A．物体运动3s后落地 B．物体落地时的速度大小为45m/s C．物体在落地前最后1s内的位移为15m D．物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s 【答案】A 【详解】A．由 得物体下落时间 故A正确； B．物体落地时的速度大小 故B错误； C．物体最后1s内位移大小 故C错误； D．全程的平均速度 故D错误。 故选A。 5．屋檐的同一位置先后滴落两雨滴，忽略空气阻力，两雨滴在空中运动的过程中，它们之间的距离（    ） A．保持不变 B．不断减小 C．不断增大 D．与雨滴质量有关 【答案】C 【详解】设两雨滴的时间间隔为，它们之间的距离 整理得 随着时间的增加，两雨滴之间的距离不断增大。 故选C。 6．如图，一小船以1.0m/s的速度匀速前行，站在船上的人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为0.8m。当小球再次落入手中时，小船前进的距离为（假定抛接小球时人手的高度不变，不计空气阻力，g取）（　　） A．0.3m B．0.6m C．0.8m D．1.2m。 【答案】C 【详解】人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为0.8m，则小球在空中的总时间为 当小球再次落入手中时，小船前进的距离为 故选C。 7．宇航员在月球上从10m高处自由释放一小铁球，则小铁球下落的第1秒内的位移和第1 秒末的速度分别是：（　　）（g=1.6m/s2） A．5m、10m/s B．5m、5m/s C．0.8m  0.8m/s D．0.8m、1.6m/s 【答案】D 【详解】小铁球下落的第1秒内的位移 第1 秒末的速度是 故选D。 8．小明站在桥上把手伸出桥外，将小球从距离水面3.75m高处以5m/s竖直向上抛出，竹筏前端在小球抛出瞬间正好位于它的正下方。该竹筏以2m/s的速度匀速前进，若小球可以落入竹筏中，重力加速度g取，不计竹筏露出水面的高度，则竹筏长度至少为（　　） A．1m B．2m C．3m D．4m 【答案】C 【详解】小球下落的时间，根据 可得 这段时间内竹筏前进的距离 若小球可以落入竹筏中，则竹筏至少长3m。 故选C。 9．（多选）不计空气阻力，同时将一重一轻两石块从距离地面100m处由静止开始自由下落，它们在空中下落过程中描述正确的是（　　） A．重的石块落得快，轻的石块落得慢 B．在任意相等时间内速度变化量相同 C．在任一时刻具有相同的加速度和速度 D．在第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1︰4︰9 【答案】BC 【详解】A．轻重不同的物体下落的快慢相同，具有相同的加速度，故在任一时刻具有相同的速度，故A错误，C正确； B．轻重不同的物体自由下落的加速度相等，在任意相等时间内速度变化量相同，故B正确； D．根据知，在第1s内、第2s内、第3s内位移之比为1︰3︰5，故D错误。 故选BC。 10．（多选）真空中羽毛和钢球从同一高度同时自由下落，如图是用频闪相机得到的它们信息，下列说法正确的是（　　） A．一定满足关系 B．一定满足关系 C．拍照当地的重力加速度 D．羽毛下落到位置时的速度大小为 【答案】BD 【详解】A．若A点的速度为0，则满足关系，但是A点速度无法确定，故不一定满足，A错误； B．x1、x2、x3的时间间隔相等，则根据，有 B正确； C．拍照当地的重力加速度为 C错误； D．羽毛下落到位置时的速度大小就等于BD之间的平均速度，为 D正确； 故选BD。 11．（多选）如图，一杂技演员将三个小球1、2、3从手中以大小不同的速度依次竖直向上抛出，然后等待小球落回手中，三个小球上升的最大高度之比为3∶2∶1。已知三个小球抛出的速度分别为v1、v2、v3，在空中运动时间分别为t1、t2、t3，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】CD．下落阶段，根据 根据竖直上抛运动的对称性，整个过程的时间 三个小球上升的最大高度之比为3∶2∶1，则 故C正确，D错误； AB．根据 故A错误，B正确。 故选BC。 12．（多选）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，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断正确的是（　　） A．位置“1”是小球释放的初始位置 B．小球是做匀加速直线运动 C．小球下落的加速度为 D．小球在位置“3”的速度为 【答案】BCD 【详解】A．如图可知从位置“1”开始相邻两曝光位置之间的距离分别为，，，，若小球从位置“1”开始释放，根据自由落体运动的比例关系，则应该有 但实际并不满足此比例关系，所以位置“1”不是小球释放的初始位置，A错误； B．连续相等时间内的位移差满足，可知小球是做匀加速直线运动，B正确； C．根据 可求出 C正确； D．根据匀加速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得小球在位置“3”的速度为 D正确。 故选BCD。 13．一高中学生利用手机、刻度尺、小球，自主设计了一个实验，通过拍摄小球“自由下落”的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。 （1）最适合用作实验中下落物体的是 。 A．乒乓球    B．泡沫球    C．小木球    D．小钢球 （2）从视频中截取三张图片，如图乙所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为，刻度尺的分度值是，由此测得重力加速度大小为 （保留2位有效数字）。 （3）在实验中，测出的重力加速度与当地实际重力加速度相比 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 D 9.7 偏小 【详解】（1）[1]为了减小空气阻力对实验测量的影响，应该选择质量较大且体积较小的物体，则最适合用作实验中下落物体的是小钢球。 故选D。 （2）[2]小球球心在三个位置对应的刻度值分别是，则 根据，，解得 （3）[3]在实验中，由于受空气阻力的作用，使得测出的重力加速度与当地实际重力加速度相比偏小。 14．某物理兴趣小组用如图所示装置探究自由落体运动的规律。 (1)下面是该小组实验时的操作步骤，正确的顺序为 A 将铁架台放在水平桌面上，把打点计时器固定在铁架台上； B．安放纸带 C． 松开纸带让重锤带着纸带下落 D．接通电源 (2)该小组按上述步骤打出一条纸带，他们在纸带上取连续的7个点进行研究，并用刻度尺测出相邻两点之间的距离，，，，，，，电磁打点计时器的电源频率为。 ①根据实验数据计算，该重锤自由下落的加速度是 。（保留3位有效数字） ②已知当地的重力加速度为，请列出测量值与当地重力加速度值有差异的一个原因 。 【答案】(1)ABDC (2) 见解析 【详解】（1）将铁架台放在水平桌面上，把打点计时器固定在铁架台上，然后安放纸带，为充分利用纸带应先接通电源，再松开纸带让重锤带着纸带下落，因此合理的实验步骤是ABDC。 （2）[1]电磁打点计时器的电源频率为50Hz，打点时间间隔，由匀变速直线运动的推论 可得，重锤自由下落的加速度是 [2]重锤下落过程受到空气阻力作用、纸带与限位孔间存在摩擦力，重锤所受合力小于重力，因此所测加速度值偏小。 15．有一种儿童玩具叫作“高弹球”，高弹球用弹性极好的橡胶制成，让高弹球自由下落到水泥地面上，它第一次反弹的高度可以达到下落高度的81%。现让一高弹球（可视为质点）从处自由下落，落到水泥地面上，不计空气阻力，重力加速度g取，求： （1）高弹球第一次反弹后的初速度大小： （2）高弹球从开始下落到第一次反弹到最大高度所需要的时间（不计与地面的碰撞时间）。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）高弹球第一次反弹高度为 根据运动学公式 解得第一次反弹时的初速度大小为 （2）设高弹球第一次落地的时间为，根据 解得 反弹后做竖直上抛运动，末速度为零，根据 解得 高弹球从开始下落到第一次反弹到最大高度的时间为 16．如图所示，A、B两球在空中同一位置做自由落体运动，当A球下落了距离L时B球开始下落。当A球落地时，两球相距。忽略空气阻力，重力加速度为，求： （1）B球开始下落时A的速度； （2）两球开始下落点离地面的高度。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）由自由落体运动规律有 解得B球开始下落时的速度 （2）球下落的位移时有 解得 设经过时间落地，则有 解得 所以球开始下落点离地面的高度 17．如图为“眼疾手快”游戏装置示意图，游戏者需接住从支架上随机落下的圆棒。已知圆棒长为0.4m，圆棒下端距水平地面2.1m，某次游戏中一未被接住的圆棒下落经过A、B两点，A、B间距0.4m，B点距离地面1.25m。圆棒下落过程中始终保持竖直，不计空气阻力。求： （1）圆棒下端到达A点时的速度大小； （2）圆棒经过AB段所需的时间。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）圆棒底部距离A点高度为 圆棒做自由落体运动下落到A点有 解得 则圆棒下端到达A点时的速度大小为 （2）圆棒上端距离B点高度为 圆棒做自由落体运动，当圆棒上端下落到B点有 解得 则圆棒经过AB段所需的时间为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$