第2章 4 自由落体运动(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中物理必修第一册（人教版2019）

[对应学生用书作业(八)P16] 1．(多选)关于自由落体运动，下列说法正确的是(　　) A．初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动 B．只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动 C．自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等 D．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 解析　选项A中，竖直向下的运动，有可能受到空气阻力或其他力的影响，下落的加速度不等于g，这样就不是自由落体运动，选项B中，物体有可能具有初速度，所以选项A、B错误；选项C中，因自由落体运动是匀变速直线运动，加速度恒定，由加速度的概念a＝可知，Δv＝gΔt，所以若时间相等，则速度的变化量相等，故选项C正确；选项D可根据自由落体运动的性质判定是正确的。 答案　CD 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 B．在地球上不同地方，g的大小是不同的，但差别不大 C．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的 D．纬度越低的地方，重力加速度g值越小 解析　重力加速度是矢量，方向总是竖直向下。地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度是相同的，地球上不同地方g的大小是不同的，但差别不大，纬度越低的地方，g值越小，故正确答案为B、C、D。 答案　BCD 3．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；从树上落下的树叶，所受空气阻力较大，不能看成自由落体运动，选项C错误，D正确。 答案　D 4．一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1 s内的位移大小是x，则它在第3 s内的位移大小是(　　) A．3x　　　　　　　　 B．5x C．7x D．9x 解析　石子做自由落体运动，自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，在第1 s、第2 s、第3 s内的位移之比为1∶3∶5，已知石子在第1 s内的位移大小是x，则它在第3 s内的位移大小是5x，B正确。 答案　B 5.某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆(如图所示)。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取g＝10 m/s2)(　　) A．2 m/s B．4 m/s C．6 m/s D．8 m/s 解析　身体横着越过1.8 m的横杆，此时重心高度为1.8 m，起跳时重心高度为0.9 m，所以重心上升的最大高度为h＝1.8 m－0.9 m＝0.9 m。所以起跳时竖直向上的速度v＝＝ m/s＝3 m/s，最接近的是4 m/s，所以应选B。 答案　B 6．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m，那么它在第三段时间内的位移是(　　) A．1.2 m B．3.6 m C．6.0 m D．10.8 m 解析　将该自由落体运动的时间分成了相等的三段，由其规律知：第T内、第2T内、第3T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ＝1∶3∶5，第一段时间内的位移为1.2 m，则第三段时间内的位移为x＝1.2×5 m＝6.0 m，故选C。 答案　C 7．有一直升机停在200 m高的空中静止不动，有一乘客从窗口每隔1 s由静止释放一个钢球，则关于钢球在空中的排列情况，下列说法正确的是(　　) A．相邻钢球间距离相等 B．越靠近地面，相邻钢球间的距离越大 C．在落地时，早释放的钢球速度总是比晚释放的钢球速度大 D．在落地时，早释放的钢球速度总是比晚释放的钢球速度小 解析　由v∝t知，下落时间越长速度越大；由s∝t2知，下落的时间越长，下落的高度越大，又因为运动速度越大，相等时间内运动的位移越大，所以越靠近地面，钢球间距离越大；又因为钢球从同样高度释放，在空中运动的时间相等，故落地时的速度相同，B正确。 答案　B 8．滴水法测重力加速度的过程是这样的：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子而听到声音时，后一滴水恰好离开水龙头，从第1次听到水击盘声时开始计时，测出n次听到水击盘声的总时间为t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h，即可算出重力加速度，设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1 s，声速为340 m/s。g取10 m/s2，则(　　) A．水龙头距人耳的距离至少为34 m B．水龙头距盘子的距离至少为34 m C．重力加速度的计算式为 D．重力加速度的计算式为 解析　只要相邻两滴水滴下的时间间隔超过0.1 s，人耳就能分辨出两滴水击盘声，而与水龙头距人耳的距离无关(只要人耳能够听到声音)。在0.1 s内，水滴下落的距离x＝gt2＝×10×0.12 m＝0.05 m，即水龙头距盘子的距离至少应为0.05 m，故选项A、B错；n次响声对应(n－1)滴水下落所用的时间，所以每滴水滴下落时间为t1＝，由h＝gt12得，g＝＝h，故选项C错，D对。 答案　D 9．某校物理兴趣小组为了了解高空坠物的危害，将一只鸡蛋从高楼上静止释放，经过4 s鸡蛋刚好着地。(忽略空气阻力的作用，g取10 m/s2) (1)鸡蛋释放时距离地面的高度； (2)鸡蛋在下落过程中的平均速度大小； (3)鸡蛋下落过程中第4 s内的位移大小。 解析　(1)由h＝gt2，可得： h＝×10×16 m＝80 m。 (2)下落过程的平均速度的大小为 ＝＝ m/s＝20 m/s。 (3)前3 s内的位移h′＝gt32＝×10×32 m＝45 m 故第4 s内的位移Δh＝h－h′＝35 m。 答案　(1)80 m　(2)20 m/s　(3)35 m 10．(2023·苏州高一月考)如图所示，南通广播电视塔对外开放的旅游观光厅坐落在距地面约125 m的高处，活动面积近300 m2，可同时容纳近200人。一游客在观光厅拍照时，一不小心，手机从手中滑落，做自由落体运动并落到地面，g取10 m/s2。求： (1)手机做自由落体运动的时间t； (2)手机在第3 s内通过的位移大小Δh； (3)手机落地前最后2 s内的平均速度大小v。 解析　(1)根据h＝gt2 解得t＝5 s。 (2)小球第3 s内的位移等于前3 s内的位移减去前2 s内的位移，有Δh＝gt32－gt22，解得Δh＝25 m。 (3)小球在落地前2 s内的位移等于总位移减去前(t－2)s内的位移，有Δh′＝h－g(t－2)2，小球落地前最后2 s内的平均速度＝，解得＝40 m/s。 答案　(1)5 s　(2)25 m　(3)40 m/s 11．比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹，如图所示，已知斜塔第一层离地面的高度h1＝6.8 m，为了测量塔的总高度，在塔顶无初速度释放一个小球，小球经过第一层到达地面的时间为t1＝0.2 s。(重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力) (1)求小球下落过程中，通过第一层的平均速度大小； (2)求斜塔离地面的总高度h。 解析　(1)小球通过第一层的平均速度 ＝＝34 m/s。 (2)设小球到达第一层顶部时的速度为v1， 则有h1＝v1t1＋gt12， 代入数据得v1＝33 m/s， 塔顶离第一层顶部的高度h2＝＝54.45 m， 所以塔的总高度h＝h1＋h2＝61.25 m。 答案　(1)34 m/s　(2)61.25 m 12.如图所示，假设雨滴从楼房的屋檐处自由下落，下落过程中通过一个窗口，窗口的高度h＝2 m，雨滴经过窗口的时间Δt＝0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，求： (1)雨滴经过窗口的平均速度； (2)屋檐离窗口上边框的距离； (3)若楼房屋檐距离地面高度H＝20 m，雨滴落地前最后1 s内的位移大小。 解析　(1)雨滴经过窗口的平均速度＝＝10 m/s，方向竖直向下。 (2)设屋檐离窗的上边框为x0，雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为t0，则 x0＝gt02，x0＋h＝g(t0＋Δt)2 联立解得x0＝4.05 m。 (3)根据自由落体运动，有H＝gt2 雨滴落地的总时间t＝2 s 雨滴在第1 s内的位移h1＝gt12＝5 m 雨滴落地前最后1 s内的位移h2＝H－h1＝15 m。 答案　(1)10 m/s，方向竖直向下 (2)4.05 m　(3)15 m 学科网（北京）股份有限公司 $$