课时梯级训练(11) 自由落体运动（Word练习）-【优化指导】2025-2026学年高中物理必修第一册（教科版2019）

课时梯级训练(11)　自由落体运动 1．月球上没有空气，若航天员在月球上将羽毛和石块从同一高度处同时由静止释放，则 (　　) A．羽毛先落地 B．石块先落地 C．它们同时落地 D．它们不可能同时落地 C　解析：羽毛和石块在月球上下落时不受空气阻力影响，下落时的加速度相同，所以它们同时落地，C正确。 2．(多选)伽利略对自由落体的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是 (　　) A．其中的丙图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论 B.其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论 C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显 D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显 AC　解析：伽利略研究自由落体运动时，由于当时的条件所限，不能直接对自由落体运动进行研究，而是采取通过斜面实验，来“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显，然后外推的方法得到的，A、C正确。 3．已知广州地区的重力加速度为9.8 m/s2，在此地区物体做自由落体运动的说法中，正确的是 (　　) A．下落过程，物体的速度每秒增加9.8 m/s B．自由落体运动是一种匀速运动 C．释放物体瞬间，物体速度和加速度都为零 D．物体越重，下落得越快 A　解析：重力加速度为9.8 m/s2，故自由下落过程中物体的速度每秒增加9.8 m/s，A正确；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，B错误；释放物体瞬间，物体速度为零，加速度为g，C错误；重力加速度与物体的质量无关，重物与轻物下落一样快，D错误。 4．物体从某一高度自由下落，第1 s内就通过了全程的一半，物体还要下落多长时间才会落地 (　　) A．1 s B．1.5 s C． s D．(－1) s D　解析：初速度为零的匀变速直线运动，经过连续相同的位移所用时间之比为1∶(－1)∶(－)∶…，所以物体下落后半程的时间为(－1) s，D正确。 5．从某高处释放一粒小石子，经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子，不计空气阻力，则在它们落地之前 (　　) A．两粒石子间的距离将保持不变，速度之差保持不变 B．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差保持不变 C．两粒石子间的距离将不断增大，速度之差也越来越大 D．两粒石子间的距离将不断减小，速度之差也越来越小 B　解析：当第一个石子运动的时间为t时，第二个石子运动的时间为(t－1)，此时有x1＝gt2，v1＝gt，x2＝g(t－1)2，v2＝g(t－1)，解得Δx＝gt－g，Δv＝g，因此，Δx随t增大而增大，Δv不变，B正确。 6．屋檐离地面的高度为45 m，每隔相等时间滴下1滴水，当第7滴水刚滴下时，第1滴水恰好落到地面上，则此时第3滴水与第5滴水的高度差为 (　　) A．10 m B．15 m C．20 m D．25 m B　解析：根据题意画出雨滴下落过程的示意图如图所示。 根据自由落体运动的规律可知，在连续相等的时间内位移之比为奇数比，所以第3滴水与第5滴水的高度差h＝H＝H＝15 m，B正确。 7．为了针对高空抛物的现象，某小区物业在一楼距离地面2 m处架设一台有自动抓拍功能的频闪照相机，已知物体在空中做自由落体运动，频闪照相机的拍照周期为0.01 s，每层楼高为3 m，某次发现物体在照相机连续拍摄两次的过程中，下降的高度为0.2 m，g取10 m/s2，则物体是从几楼掉下来的 (　　) A．5 B．6 C．7 D．8 D　解析：由v＝＝得，物体被照相机拍照时的速度为v＝ m/s＝20 m/s，所以由v2＝2gh得h＝20 m，则物体下落了n＝＝＝＞7(层)，所以物体由8楼落下，D正确。 8．为研究自由落体运动，实验者从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由下落，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0 cm，这个照相机的曝光时间为2.4×10-2 s，则拍摄到的石子位置A距石子下落的起始位置的距离约为 (　　) A．1.25 m B．3.5 m C．5.0 m D．6.5 m A　解析：据题意，由于照相机曝光时间极短，为t＝2.4×10-2 s，平均速度与瞬时速度近似相等，即曝光瞬间的瞬时速度为v＝＝＝ m/s＝5 m/s，由自由落体运动规律可得，石子下落的高度约为x＝＝1.25 m，A正确。 9．某兴趣小组的同学利用自由落体运动测量当地的重力加速度，实验器材有：铁架台、光电门1和光电门2组成的光电计时器、小球释放器(可使小球无初速度释放)、网兜、直尺、三角板。如图甲所示，实验时可用光电计时器测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并用刻度尺在竖直杆上测出两光电门间的距离h。 (1)使用直尺测量小球的直径如图乙所示，则小球直径d＝________cm。 (2)保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，小球经过光电门1的速度为v0，测得小球从光电门1运动至光电门2的时间为t，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则两光电门间的距离h＝________(用t、g、v0表示)。 (3)根据实验数据作出－t图线，若图线斜率的绝对值为k，根据图线可求出重力加速度大小为________。 答案：(1)1.15　(2)v0t＋gt2　(3)2k 解析：(1)由直尺读数可知，小球的直径d＝2.15 cm－1.00 cm＝1.15 cm。 (2)由匀变速直线运动的位移—时间公式，可得：h＝v0t＋gt2。 (3)根据h＝v0t＋gt2得：＝v0＋gt，可知­t图线的斜率k＝g，则g＝2k。 10．一根长直细杆长l＝1.7 m，从某一高处做自由落体运动，在下落过程中细杆通过一个h1＝1.75 m高的窗口用时Δt＝0.3 s，求细杆刚下落时其下端到窗口上边缘的高度及细杆下端到窗口上缘的时间(g取10 m/s2，窗口下边缘到地面的高度大于细杆的长度)。 答案：5 m　1 s 解析：设细杆刚下落时其下端到窗口上边缘的高度为h，细杆下端到窗口上边缘的时间为t，根据位移—时间关系式，有：h＝gt2 h＋l＋h1＝g(t＋0.3 s)2 联立解得：h＝5 m，t＝1 s。 11．一小球从距离地面一定高度自由下落，经5 s落地，重力加速度g取10 m/s2，忽略空气阻力，求： (1)小球下落的高度； (2)下落过程中小球平均速度的大小。 答案：(1)125 m　(2)25 m/s 解析：(1)根据自由落体运动规律得x＝gt2 解得x＝125 m； (2)根据运动学知识有＝ 解得＝25 m/s。 12．一根轻质细线将2个薄铁垫圈A、B(厚度可忽略)连接起来，A、B间细线长为2.2 m，B距地面一定高度，放手后A、B自由下落，若A、B落地时间相差0.2 s，g取10 m/s2，求： (1)A距地面的高度； (2)B落地时A的速度大小。 答案：(1)7.2 m　(2)10 m/s 解析：(1)设A距地面高度为h1，A落地所需时间为t1 由h1＝gt 得t1＝ B距地面高度为h2＝(h1－2.2) m B落地所需时间为t2，得h2＝gt 落地的时间差为t1－t2＝0.2 s 代入数据，联立得h1＝7.2 m。 (2)当B落地时，A的速度与B的速度相等，t2＝＝1 s，vA＝vB＝gt2＝10×1 m/s＝10 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $$