2.4 自由落体运动-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册(人教版2019) 江苏专用

第4节自由落体运动 第1课时 自由落体运动及其规律 第1关练速度 】5min为准，你的时间： 题型3自由落体运动规律 题型1对自由落体运动的理解 3.关于自由落体运动(g取10m/s2),下列说法 中不正确的是 () 1.关于自由落体运动，下列说法正确的是()》 A.它是竖直向下，，=0、a=g的匀加速直线运动 A.物体从静止开始下落的运动就是自由落体 B.在开始连续的三个1s内通过的位移大小 运动 之比是1：3：5 B.如果空气阻力比重力小得多，空气阻力可 C.在开始连续的三个1s末的速度大小之比 以忽略不计，这时由静止开始下落的运动 是1：2：3 是自由落体运动 D.从开始运动到距下落点5m、10m、15m所 C.一个棉花团由静止开始下落的运动是自 经历的时间之比为1：2：3 落体运动 4.(2024·山东滨州期中)高 +.x/m 78.4 D.雨滴经过窗子的这段运动可以看作是自由 层住宅楼上某居民家住 58.8 落体运动 27层，阳台离地面784m 题型2伽利略对自由落体运动的研究 某日其家中一个花盆不慎 2.(2023·江苏南京 坠落至地面摔得粉碎，幸好没造成人员伤亡如 二十九中质检)伽 果花盆竖直下坠且忽略空气阻力，其位移(x)一 利略对自由落体运 时间(t)图像如图所示，下列说法正确的是 Q 动的研究，是科学 甲乙两丁 ( A.t=2s时该图像切线的斜率为20m/s 实验和逻辑思维的完美结合，如图可大致表示 B.当地重力加速度为9.74m/s2 其实验和思维的过程让小球沿斜面滚下，测 C.花盆落地时的速度为39.2m/s 量相关量，然后多次改变斜面倾角进行实验， D.花盆落地用时3.92s 最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线 5.如图所示，水平桌面上方有三个金属小球a、b,c, 运动.关于该实验，下列说法正确的是() 离桌面高度分别为h,:h2:h3=5:3:1若同时 A.伽利略直接测量的是小球运动的速度，验 由静止释放a、b、c,不计空气阻力，则()） 证速度随时间均匀变化 8 B.伽利略直接测量的是小球自由落体的位 h 移，验证位移与时间的平方的关系 : C.图甲所示实验，可“冲淡”重力的作用，使 SSW16FEFFF1656613114F836 时间容易测量 A.三个小球运动时间之比为5：3：1 D.图丁所示是实验现象，图甲所示是经过合 B.三个小球到达桌面时的速度之比是5： 理外推后的现象 3:1 第二章学霸027 C.三个小球下落到距桌面相同高度处速度 已知连续两次闪光的时间间隔均为T,每块砖 大小相等 的厚度为d,由此可估算小球 () D.b与a落到桌面的时间差等于c与b落到 桌面的时间差 第2关练准确率 】准确率>90%，你做对题 6.一物体从一行星表面某高度处自由下落（不 计空气阻力).自开始下落计时，得到物体离 行星表面高度h随时间t变化的图像如图所 示，则 A.下落的加速度大小为只与 ↑/ B.经过位置3时的速度大小为址 2 C.经过位置4时的速度大小为圳 D.小球的释放位置在位置1上方。处 A.行星表面重力加速度大小为10m/s B.1s末物体的速度大小为20m/s 第3关练思维宽度 难度级别：☆☆☆☆ C.物体落到行星表面时的速度大小为20m/s 9.一根长为2m的木棒，上端悬挂在天花板上 D.物体落到行星表面时的速度大小为 的O点，如图所示，木棒的正下方距棒的下端 25m/s 2m处固定着一个高为1m的中空圆筒，木棒 7.(2024·河南驻马店期末)跳水运动员训练时 被释放后自由落下，取重力加速度大小g三 从10m跳台双脚朝下自由落下，某同学利用 10m/s2,不计空气阻力，下列说法正确的是 手机的连拍功能，连续拍摄了多张照片，从其 () 中两张连续的照片中可知运动员双脚距离 水面的实际高度分别为5.0m和4.0m.由此 估算手机连拍时间间隔最接近 () H A.木棒的下端到圆筒上端时的速度大小为 √10m/s B.木棒的下端到圆筒上端时的速度大小为 A.0.1sB.0.2sC.0.01sD.0.02s 25m/s 8.(2024·山东潍坊期末)某同学利用手机频闪 拍摄法测小球的速度和加速度.让小球从靠近 C,木棒通过圆简所用的时间为1心)： 竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪拍摄 法得到连续的小球位置如图中1、2、3、4所示. D.木棒通过圆简所用的时间为1-5)。 必修第一册学霸028 第2课时竖直上抛运动 第门关练速度西mn为准，你的时间 度g取10m/s2,下列说法正确的是() A.小球在第3s内的平均速度为0 题型竖直上抛运动 B.小球落回抛出点时的速度为50m/s 1.一物体做竖直上抛运动（不计空气阻力），在 C.小球上升的最大高度为40m 连续相等的两段时间内，物体运动的速度变 D.小球在5s内的平均速度为12.5m/s 化量 ( 5.“嫦娥五号”是我国首个实施无人月面采样返 A.大小相等，方向可能不同 回的航天器，这是人类时隔44年再一次采 B.大小不等，方向可能不同 集月球样品并返回地球若某一物体在月球表 C.大小相等，方向一定相同 面竖直向上抛出，抛出时开始计时，得到了该 D.大小不等，方向一定相同 物体0~12；内的x-t图像，如图所示.则下列 2.(2023·浙江杭州期中)一匀速上升的热气球 说法正确的是 () 上掉下一个物体，取竖直向下为正方向，其速 x/m 度一时间图像正确的是 ( 30 m* m·s 0 12 s A.该物体上升的时间为12s B B.该物体被抛出时的速度为20m/s m·s) m·等 C.该物体从抛出到落回月球表面的位移为 60m D.月球表面的重力加速度大小约为 D 1.67m/s2 3.(2024·广西南宁期初)在某一高度以。= 6.(2024·江西宜春期初)如图所示，AB为空心 20m/s的初速度竖直上抛一个小球，则从抛 圆管、C为小质点，AB长度为L=1m,AB与C 在同一竖直线上，AC之间距离为h=20m.零 出到小球速度大小为10/s时，这段时间内 时刻，AB做自由落体运动，C从地面以初速度 以下判断正确的是（不计空气阻力，g取 o开始做竖直上抛运动，g取10m/s2 10m/s2) () (1)要使C在AB落地前穿过AB,D。应大于 A.平均速度大小可能为15/s,方向竖直 多少？ 向上 (2)若o=20m/s,求C从A端穿过AB所用 B.平均速度大小可能为5m/s,方向竖直向下 的时间. C.小球的路程一定是15m D.平均速率一定为15m/s 加 4.(2024·湖北荆州联考)将一小球以某一初速 度竖直向上抛出，以抛出时刻为计时起点，经 Co.t t=5s落回抛出点.不计空气阻力，重力加速 第二章学霸029 第2关练准确率 】准确率>90%，你做对题、 10.(2024·吉林长春质检)某人从同一点P以 相同的速度先后竖直向上抛出两小球A、B, 7.(2024·山东临沂检测)无人机是一种能够垂 两球的-t图像分别如图中A、B所示，不计 直起降的小型遥控飞行器.在一次训练使用 空气阻力，g取10m/s2,下列说法正确的是 中，1=0时刻无人机在地面上从静止开始匀 加速竖直向上起飞，3s后无人机出现故障突 () 然失去升力，此后无人机又经过相同时间落 /m' 回地面.无人机运动过程中所受空气阻力不 B 计，重力加速度g取10m/s.则无人机落地时 0.102入00.4 的速度大小为 () A.20 m/s B.30 m/s C.40 m/s D.50 m/s A.B球上升0.15m时和A球相遇 8.(2024·江西南昌联考)某杂技演员练习抛 B.若抛出两球的时间差合适，A球可以在上 球，每次竖直向上抛出的小球初速度相同，抛 升过程中和B相遇 出位置相同，每次当前一个抛出的球上升到 C.1=0.2s和1=0.3s时，两球的间距相等 最大高度的一半时，抛出后一个球当小球回 D.t=0到t=0.3s,A球运动的平均速度大小 落到初始位置的高度时，会被杂技演员接住， 为1.2m/s 不计空气阻力，不计球的大小，则空中球的个 第3关练思维宽度 难度级别：☆☆☆ 数最多为 ( A.4个 B.5个C.6个D.7个 11.(2024·山东聊城期末)近年来有一种测g 9.如图所示，两根长度均为1m的细杆ab、cd, 值的方法叫“对称自由下落法”，如图所示， ab杆从高处自由下落，cd杆同时从地面以 将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点 20m/s的初速度竖直上抛，两杆开始运动前 竖直上抛小球，测得小球从离开O点到落回 ab杆的下端和cd杆的上端相距10m,在运 O点所用的时间为T,小球在运动过程中经 动过程中两杆始终保持竖直.则以下说法正 过比O点高H的P点，小球从离开P点到落 确的是 回P点所用的时间为T2,则g等于() 10m 真空蛋 u A.经过0.4s,两杆刚好相遇 B.经过0.5s,两杆恰好分离 4H A. - B. 8H C.两杆相遇（但不相碰）到分离的时间是0.1s T-T月 D.两杆相遇（但不相碰）时，cd杆已经开始 8H H C D. 下降 (T-T2) 4(T-T2)2 必修第一册学霸030dd 号滑块的加速度：-气 圆筒时的位移大小为L,由位移一时间关系得L= 2,解 /2L√/10 (2)滑块做由静止开始的匀加速直线运动，有2x= s,刚通过圆筒的总位移大小h 5 (片)厂些理利号行：依思意，有 ,整理得 1 2×(21.+H) 2 2儿+=2，解得4= =1s,所以术棒通过 圆筒所用的时间=与2一4，= /10 s,选项C正确， 第4节自由落体运动 D错误故本题选C 第2课时 竖直上抛运动 第1课时自由落体运动及其规律 第1关（练速度） 第1关（练速度） 1.C2.D3.A 1.B2.C3.D 4.A解析：A小球做竖直上抛运动，具有对称性，上升和下 4.C解析：AB.由图可知，前2s花盆下落的高度为h,= 降的时间均为25s,则第3s内的位移为零，平均速度为 784m-588m=19.6m,该处的重力加迷度为g=行 2h1 零，A正确：B.小球落回抛出点的速度为r=g2=25m, 19.6×2 m/s2=9.8m/s2,t=28时该图像切线的斜率即为 25 22 B错误；C.小球上升的最大高度为h= 2g2×10m 1=2s时的速度大小，即t,=g1=19.6m/8,故AB错误： 31.25m,C错误：D.小球在5内的位移为零，平均速度为 CD.根据题意可知，花盆下落的总高度为h=78.4m,则花 零，D错误故选A /2h2×78.4 5.D解析：由图像可知，物体从抛出到落回的总时间为 盆落地时间为1=√g√9.8 s=45,则落地时的速 12s,根据竖直上抛运动对称性可知，物体上升的时间为 度为=g=39.2ms,故C正确，D错误故选C 6.放A错误：物体上升的最大高度为30m则一宁。 5.B解析：由自由落体位移公式=，可得4√一 物体被抛出时的速度为%= 2hm.2×30月 m/s=10/s,故 6 三个小球运动时间之比为5：5：1，进一步可知b与 B错误：由位移定义可知.物体从抛出到落回月球表面的 落到桌面的时间差与e与b落到桌面的时间差不相 位移为0，故C错误：由速度公式可知，月球表面的重力加 等，AD错误： 由自由落体速度公式=√2g可知三个小球到达桌面时 速度为g==:=16.板D正晚 的速度之比是5：3：1，B正确：三个小球下落到距桌面 6.(1)10.5m/s(2)0.05s解析：(1)要使C在AB落地前 相同高度处时，下落的位移不同.由=2gh可知，此时速 穿过AB的条件是，圆管落地的瞬间小球与B点相遇：圆管 度大小不相等，C错误.故本题选B. 的落地时间为= 第2关（练准确率） 2,解得1=2s 6.C 7.A解析：依题意，连续拍照的两个瞬问，运动员下落的高 此时C恰好与B点相遇tw1-2=L,解得o=10.5ms 度分别为h1=10m-5.0m=5,0m,h2=10m-4.0m=6.0m, (2)由上可知，小球一定在空中穿过圆管，设C调到A点的 v30 时间为1， 根据h=28,解得下落时间分别为4，=15，山= 58,由 此估算手机连拍时间间隔最接近△=2-t,≈0.095s, 有(，2)小+2所h, 故A正确：BCD错误，故选A 8.D解析：A.根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发 设C遇到B点的时间为，有(：了）+子=h+。 生的位移差的关系x-x口=aP=d,下落的加速度大小为 C从A端穿过AB所用的时间为△1=2-41，解得△1=0.05“ 第2关（鏃准确牵） 。一只，故A错误，且根据匀变遣直线运动中间时刻的瞬 7.A 8.D解析：设每个球在空中运动时间为，每个球上升的最 时速度等于该过程的平均速度，经过位置3时的速度大小 大高度为H,相邻两个球抛出的时间间隔为△：，根据逆向 _x2_3d+4d7d 为527277故B错误：C.经过位置4时的速度 思维可得H=之（行）广，2H=s(行-山）广联立可 大小为=+了订故C错误：D小球的释放位置在位 得1=(4+22)△1≈6.8281，因此空中球的个数最多为 7个.故选D. 859 49 置1上方的距离为o200= ,故D正确故 9.C解析：A.以ab杆为参考系，cd杆向上做匀速直线运动， 选D 根据人=得18=a5,故A错误，B以山杆为 第3关（练思维宽度） 参考系，d杆向上做匀速直线运动，根据L.+2=',解得 9.C解析：设木棒下落L时的速度为"，由位移一速度关系 =10+2x1 s=0.6s,故B错误：C根据AB知两杆相遇（但 式解得=√2gL=2√0/s,选项AB错误；木棒刚进人 20 必修第一册学霸08 不相碰)到分离的时间是△山='-1=0.1s,故C正确：D.cd 测量下降的高度和时间，则需要刻度尺和秒表 杆向上运动的时间为T==2s,相遇的时间为Q.5,d (2)一个小球下落的时间1=400 80 =0.58 杆仍向上运动，故D错误故选C 2h2×120.00×102 m/s2=9.6m/s2. 10.C解析：A.设小球A处于0.15m处时所需时间为1， 则g (0.5)2 (3)A.手动敲击M时提前计时，则测量的时间偏大，根 则h=42,代人数据解得4=0.1s或4，=038，由 图像可知1，=0.1时，B球开始上抛，两球不可能相遇， 据g=华知，重力加造度测量编小，故A正角： 41=0.3s时，B球在最高处，两球不可能相遇，故A错误： B.手动薇击M时延后计时，则测量的时间偏小，根据g= B.根据-t图可知小球A上升的时间为0.2s,由面积法， 小球A、B的位移没有相等的时刻.所以在小球A上升的 知，重力加速度测量偏大，故B错误： 2 过程中，小球不可能相遇，故B错误：C,在t=0.2s时，小 C记录撞击M的小球个数时少数了一个，则测量的时间偏 球4在最高处，根据面积法得H2×2×0,2m=02m,小 大，根北g当知，重力加连度测量编小，故C正确： 球B上升高度力)×(2+1)x0.1m=015m,两球相差 D.记录撞击M的小球个数时多数了一个，则测量的时间偏 △h=H-h=0.2m-0.15m=0.05m,在t=0.38时，小球A 小，根据g=沙知，重力加速度测量偏大，故D错误 上升高度h=0.15m,小球B在最高处H=0.2m,两球相 故选AC 差△h=H-h=0.2m-0.15m=0.05m,故C正确：D.在t=0 3.(1)频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率 到=0.38，A球的位移△x=0.15m,平均速度= △r (2)9.722.27(3)存在空气阻力 0.15 解析：(2)根据逐差法求得 Q.3m/s=0.5m/s,故D错误故选C g=[48.67-2639-(2639-1.43)]x102m=972m/ 第3关（练思雏宽度） 4T 11.B解析：将小球的运动分解为竖直向上的匀减速直线运 根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度求出g= 动和竖直向下的自由落体运动，根据上=1下，则从最高点 (34.48-19.36)×10m=2.27m/s 下落到0点所用时间为 2T ,则小球从0点上升的最大高 4.(1)15.75(2)4.309.85(3)AB 解析：(1)由游标卡尺的读数规则可知，小球的直径为 度为h,,则h= 28· 2 ,小球从P点上升的最大高 15mm+15×0.05mm=15.75mm. 度为h,则h,=28 2 依据题意有h,-h=H,联 (2)由题意可知，小球下落H=0,9423m时的速度= T 8H 0.86×10-2 立解得gT- ,故B正确.ACD错误故选B. m/s=4.30m/s.由运动学公式2=2gh,得g= 1 500 微专题实验：测量重力加速度 4.10 1.(1)BC(2)1.889.75(3)<纸带受到限位孔的阻力， 2H2x0.8530m/g=9.85m/s2. 重物受空气阻力 (3)A.小球下落一定高度时的瞬时速度近似为曝光时间 解析：(1)A.纸带连着重物穿过限位孔.压在复写纸下方， 内的平均速度，曝光时间越短，曝光时间内的平均速度越 故A错误：BD.为了充分利用纸带，重物释放前应尽量靠 接近瞬时速度，实验误差越小，故A正确：B.让小球在真 近打点计时器，实验时，先接通电源，再释放纸带运动，故 空管中自由下落，可减小空气阻力的影响.可诚小实验误 B正确，D错误：C.为了减小纸带与打点计时器之间的摩 差，故B正确：C,质量相等的实心铝球代替实心钢球时 擦，释放前手应捏住纸带的上端，并保持纸带竖直，故C正 铝球体积更大，阻力对铝球的影响较大，实验误差较大， 确.故选BC 故C错误 (2)由纸带可知，相邻计数点的时间间隔为T=2×0.02s= 专题探究一运动图像问题 0.04.则打下计数点2时重物的瞬时速度为，=27 1.A2.A (6.72+8.28)×102 sl.88m/s,根据逐差法可得，重力加 3.C解析：A.两小球间隔1s时间由静止开始相继释放，两 2×0.04 小球均做自由落体运动，运动时间相同.侧乙球落地比甲 球落地慢1s,可知图像中的。=4s+I8=5s,故A错误： 速度为 =4-(828+984-516-672)×10 m/'s' 47 4x004 B.由图像可知，甲球在空中自由下落的时间为4s,则有 9.75mrs2. (3)跟当地重力加速度(g=9.80m/s2)比较，测出的重力加 o=2g=2×10x4m=80m,故B错误：C.当甲，乙两小 速度g<g,出现这个结论的主要原因是：纸带受到限位孔 球都在空中运动时，以乙开始下落为0时刻，则乙的位移 的阻力，重物受空气阻力. 2.(1)刻度尺秒表(2)9.6(3)AC 为x2=2,甲的位移为x=281+1),两者距离 2h 解析：(1)根据h=2得g-,要测重力加速度就需要 为：△x=x甲-x2='+ 2&,则随时间增大，两者距离越来越 参考答案学霸09