2.4 自由落体运动 课时同步作业-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

2.4自由落体运动 一、单选题 1．四个小球在离地面不同高度同时由静止释放做匀加速直线运动，从开始运动时刻起每隔相同的时间间隔，小球依次碰到地面。下列各图中，能反映出各小球刚开始运动时相对地面位置的是（　　） A．   B．   C．   D．   2．如图所示，甲球从A点由静止自由落向B点，当甲球下落高度为h1（图中未标出）时，乙球从距A点h2处的C点，由静止自由下落 ，（不计空气阻力，两小球可以看作质点），甲、乙两球同时到达B点，则A、B两点高度差为（   ） A． B． C． D． 3．一个石子从10m高的塔顶开始做自由落体运动，不计空气阻力，取g=10m/s2，石子落地时的速度大小是（　　） A．10m/s B．10m/s C．20m/s D．30m/s 4．自由下落的物体，当它落到全程的一半和全程所用的时间的比是(     ) A．1：2 B．2 :1 C．2: D．1: 5．“自由落体”演示实验装置如图所示，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内两个轻重不同的物体从顶部下落到底端，下列说法正确的是（　　）      A．真空环境下，物体的重力变为零 B．重的物体加速度大 C．轻的物体加速度大 D．两个物体同时落到底端 6．如图为甲同学制作的反应时间测量尺，用来测量其他同学的反应时间．乙同学先把手放在直尺0cm的位置做捏住直尺的准备，但手不能碰直尺，看到甲同学放开直尺时，乙同学立即捏住下落的直尺，已知乙同学捏住10cm的位置，反应时间为0.14s．若丙同学进行同样的实验，捏住了20cm的位置，则丙同学的反应时间为（  ） A．0.28s B．0.24 s C．0.20s D．0.16s 7．唐代大诗人李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景。如果三尺为1m，则水落到地面的速度约为（设初速度为零，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2）（　　） A．110m/s B．140m/s C．170m/s D．200m/s 8．物体从h高处自由下落，它在落地前1s内共下落45m，g=10m/s2，下列说法中正确的有（　　） A．落地前2s内共下落80m B．物体落地时速度为40m/s C．下落后第1s内、第2s内、第3s内，每段位移之比为1∶2∶3 D．物体下落的时间为3s 9．用图所示的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离h，受测者的反应时间为t，则下列说法正确的是（    ） A．∝h B．t∝ C．t∝ D．t∝h2 10．关于自由落体运动的描述，下列叙述符合史实的是 A．伽利略发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方 B．伽利略认为物体越重，下落得越快 C．亚里士多德认为如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快 D．伽利略用实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 11．为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落下，经过后听到石块击水的声音，重力加速度取，估算井口到水面的距离，考虑到声音在空气中传播需用一定的时间，估算结果偏大还是偏小（　　） A．，偏大 B．，偏小 C．，偏大 D．，偏小 12．一质点做匀加速直线运动，经过时间t，其位移为x，速度的变化为△v，则紧接着的相同的时间内，质点的位移为（） A． B． C． D． 13．一物体从离地面45 m高处做自由落体运动（g取10 m/s2），则下列选项中不正确的是（　　） A．物体运动3 s后落地 B．物体落地时的速度大小为30 m/s C．物体在落地前最后1 s内的位移为25 m D．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s 14．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。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（　　） A．2 m/s B．4 m/s C．8 m/s D．10 m/s 15．甲物体从高处自由下落时间t后，乙物体从同一位置自由下落，以甲为参照物，乙物体的运动状态是(甲、乙均未着地)( ). A．相对静止 B．向上做匀速直线运动 C．向下做匀速直线运动 D．向上作匀变速直线运动 二、多选题 16．关于竖直上抛运动，下列说法正确的是  (      ） A．在最高点速度为零，加速度不为零 B．上升的时间小于下落过程的时间 C．从上升到下降的整个过程中加速度保持不变 D．上升到某一高度时速度小于下降到此高度时的速度 17．在忽略空气阻力情况下，让一轻一重的两块石块从同一高度同时自由下落，则关于两块石块的运动，下列说法正确的是（　　） A．重的石块落得快，先着地 B．轻的石块落得快，先着地 C．在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度，相同的位移和相同的加速度 D．两块石块在下落段时间内的平均速度相等 18．如图所示，在水平地面上方有三个金属小球a、b、c，a、b、c小球离地面的高度分别为h1、h2和h3，且满足h1：h2：h3=3：2：1。若先后释放a、b、c三个小球，使三个小球刚好同时落地，不计空气阻力，则（　　） A．a、b、c小球到达地面时的速度大小之比是 B．a、b、c小球运动时间之比为 C．下落过程中，小球间的距离不断变小 D．三个小球运动的加速度大小与各自的质量成正比 三、解答题 19．某同学想测量学校教学楼的高度（共四层）。他在四楼走廊上，从与地板等高的地方释放一小石块，测出小石块在空中的运动时间为，假定小石块在空中做匀加速直线运动的加速度为，则这座教学楼的高度是多少？ 20．自由下落的物体在最后4s的位移是200m，物体下落的总高度为多少，下落多少时间？ 21．如图甲所示是2023年河北杂技《龙跃神州：中幡》舞上春晚。表演者用身体各个部位不断晃动、抛起、接住中幡，始终不让幡杆落地，十分精彩。某次动作中，表演者将中幡竖直向上抛起，又在原地接住中幡。若中幡在被抛出和接住时，幡底离地高度均为，从抛出到接住经历时间1.6s.不计空气阻力，重力加速度g取。 （1）求这次动作中，幡底离地的最大高度； （2）在另一动作中，一名持幡者将幡竖直向上抛出时，另一名表演者迅速爬上他的肩头，在幡底离地时将幡接住，运动简化示意图如图乙所示。若幡抛出时幡底离地仍为，两人配合完成这套动作用时2s，则将中幡竖直抛出时的速度是多少？接幡时幡的速度大小是多少？    参考答案 1．C 【详解】四个小球的运动均为自由落体运动，设离地面最近的小球下落时间为t，根据题意可知其余三个小球下落时间分别为2t，3t和4t，由 可得四个小球下落高度之比为1∶4∶9∶16，选项C正确。 故选C。 2．B 【详解】设甲球下落h1时，速度为v，之后运动t时间，共同到达B点，根据题意得：，，联立解得：，所以总高度：，解得：，ACD错误B正确． 3．A 【详解】根据自由落体的位移与时间的关系有 根据自由落体的速度与时间的关系有 4．D 【详解】根据可知下落全程的时间 下落全程的一半的时间 则当它落到全程的一半和全程所用的时间的比是 。 A．1：2，与结论不相符，选项A错误； B．2 :1，与结论不相符，选项B错误； C．2: ，与结论不相符，选项C错误； D．1: ，与结论相符，选项D正确； 故选D。 5．D 【详解】试题分析：真空情况下物体仍受重力作用，重力不为零，故A错误；轻重不同的物体在真空管中，只受重力，不受阻力，做自由落体运动，所以加速度相同，都等于重力加速度，故B、C错误；高度相同，根据可知运动时间相同，故D正确． 考点：自由落体运动的规律 6．C 【详解】根据 x1＝at12，x2＝at22 得 则有 t2＝t1＝×0.14s＝0.20s 故选C。 7．B 【详解】根据题意，瀑布高三千尺，三尺为1m，则总高为1000m，根据自由落体公式 得 故选B 8．A 【详解】D.设下落时间为t，最后1s内的位移可以表示为： 代入数据解得 所以D选项错误； A.根据自由落体运动规律知：落地前2s内共下落的总高度为 所以A选项正确； B．落地的速度为 所以B选项错误； C．自由落体运动是初速度等于0的匀加速直线运动，所以在连续相等的时间内，即下落后第1s内、第2s内、第3s内，每段位移之比为，故C错误； 故选A。 9．C 【详解】根据题意分析，直尺下落可看做自由落体运动，由自由落体运动公式h＝gt2，可得，所以t∝，故C正确． 10．A 【详解】A. 伽利略通过逻辑推理发现了发现亚里士多德的观点有自相矛盾的地方，故A正确． BC. 亚里士多德认为物体越重，下落得越快，伽利略认为如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，故BC错误． D. 伽利略没有直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，而是将斜面实验进行外推得出间接得出的实验结果，故D错误． 11．C 【详解】估算时，不考虑声音传播所需时间，利用自由落体的位移公式 算出井口到水面的距离为45 m，但由于声音传播需要时间，所以实际自由落体的时间小于3 s，故实际井口到水面的距离小于45 m，估算值偏大。 故选C。 12．B 【详解】质点的加速度为 令紧接着的相同的时间内，质点的位移为x1，根据推论 可知 联立解得 故B正确，ACD错误． 故选B。 13．D 【详解】A．物体做自由落体运动，根据，解得 故物体运动3 s后落地，故A正确，不符合题意； B．物体落地时的速度 v＝gt＝10×3 m/s＝30 m/s 故B正确，不符合题意； C．物体在前2 s内的位移 故物体在落地前最后1 s内的位移 Δh＝h－h′＝45 m－20 m＝25 m 故C正确，不符合题意； D．物体在整个下落过程中的平均速度 故D错误，符合题意。 故选D。 14．B 【详解】该同学竖直方向的位移应该是重心上升的高度，不是1.8m，而是0.9m左右，由速度位移公式：，代入数据解得 故选B。 15．B 【详解】设乙运动了，则甲运动了时间，故甲的位移为 乙下落的高度为 故两者之间的距离为 是关于的一次函数，所以两者之间的距离在均匀增大，故以甲为参照物，乙物体的运动状态是向上做匀速直线运动。 B正确。 16．AC 【详解】AC．竖直上抛运动，只受到重力作用，在最高点速度为零，但加速度仍为g，AC正确； BD．因整个过程加速度相等，故上行时间与下行时间相等，且在同一高度速度大小相等，BD错误． 故选AC. 17．CD 【详解】因都做v=0，a=g的匀加速直线运动，情况完全相同，两物体同时着地，位移相同，时间相同，平均速度相同，在着地前的任一时刻，两块石块具有相同的速度，相同的位移和相同的加速度，故CD正确AB错误。 故选CD。 18．BC 【详解】B．金属小球做自由落体运动，根据 h=gt2 可知 由于 h1：h2：h3=3：2：1 故者运动时间之比为，故B正确； A．根据v=gt可知，三者到达桌面时的速度之比是，故A错误； C．三个小球开始时间距最大，同时落地时间距为零，则下落过程中，小球间的距离不断变小，故C正确； D．三小球做自由落体运动，加速度均为g，故D错误。 故选BC。 19．15m 【详解】由公式 故教学楼四楼地板到地面的高度为11.25，因此教学楼的高度为 20．245m；7s。 【分析】根据最后200m内的平均速度求出中间时刻的瞬时速度，结合速度时间公式求出落地的速度，根据速度时间公式下落的总时间，根据速度位移公式求出下落的高度。 【详解】最后4s内的平均速度 ， 可知落地前2s初的速度为50m/s，则落地的速度 ， 则物体下落的时间 ， 下落的高度 。 21．（1）；（2）， 【详解】（1）幡底竖直向上抛起后运动的距离 幡底离地的最大高度 （2）两人配合完成这套动作有 中幡竖直抛出时的速度 接幡时幡的速度 接幡时幡的速度大小为 学科网（北京）股份有限公司 $