2.5 自由落体运动 同步练习 -2025-2026学年高一上学期物理鲁科版必修 第一册

2.5自由落体运动 一、单选题 1．一个从地面上抛的物体，当物体到达最高点时（　　） A．速度为零，加速度为零 B．速度为零，加速度不为零 C．速度不为零，加速度为零 D．速度不为零，加速度不为零 2．课堂中，老师在“用直尺测同学的反应时间”实验时，若测出某同学捏住直尺时，直尺下落的高度为20cm，那么这位同学的反应时间是（g取10m/s2）（　　） A．s B．0.2s C．0.8s D．2s 3．做竖直上抛的物体，取抛出时的速度方向为正方向，则物体的v-t图像是如图所示的哪一个（　　） A． B． C． D． 4．物体自楼顶处自由落下(不计空气阻力)，落到地面的速度为v，则物体从楼顶落到地面所经历的时间为（　　） A． B． C． D． 5．2020年12月17日凌晨1时59分，嫦娥五号返回器携带月球样品安全降落在内蒙古四子王旗预定区域.如图所示在返回器接近地面过程中减速伞分离时会拉出主伞，以保证返回器落地时的速度不大于13m/s，重力加速度g=10m/s2，则这个速度相当于从多高的地方自由下落到地面（　　） A．1.69m B．6.25m C．8.45m D．12.5m 6．一小球从高处开始做自由落体运动，则小球在空中运动的时间约为（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，甲乙两位同学利用自由落体原理测量反应时间．甲同学拇指下边缘刻度线数值为0cm，乙同学拇指下边缘刻度线数值为20cm，当甲同学放开直尺时，乙同学“立即”捏住直尺．下列说法正确的是（    ） A．本次实验可测出甲同学的反应时间 B．被测量同学反应时间约为0.2s C．还需记录乙同学捏住尺时拇指下边缘的刻度，才能计算出被测量同学的反应时间 D．此实验可以一个同学单独完成 8．伽利略对自由落体运动的研究中，经历了提出问题、科学猜想、数学推理、实验验证、合理外推、得出结论一系列过程，其中在实验验证过程中，他让一个铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力，“冲淡”重力的含义是指（　　） A．减小铜球的重力 B．延长运动时间 C．便于测量运动速度 D．便于测量运动位移 9．在用打点计时器记录纸带研究物体的自由落体运动时，为了提高实验的准确度，下列做法不正确的是（　　） A．整个装置应竖直 B．先用手托着重锤，然后释放让重锤下落 C．先放手再接通电源 D．纸带应平行于打点计时器的限位孔 10．甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是（　　） A．落地时甲的速度是乙的 B．落地的时间甲是乙的2倍 C．下落1s时甲的速度与乙的速度相同 D．甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等 11．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 12．下列有关自由落体运动说法正确的是（ ） A．物体竖直向下落的运动就一定是自由落体运动 B．物体只要从静止开始下落就一定是自由落体运动 C．物体只要加速度为g向下落就一定是自由落体运动 D．物体只在重力的作用下，由静止开始下落就叫自由落体运动 13．下列运动中可被看作是自由落体运动的是（    ） A．树上飘下的树叶 B．暴雨的雨点 C．阳台上掉下的花盆 D．飞机上投下的炸弹 14．如图所示是中国科学院建造的微重力落塔，它的高度为116m，落舱系统的微重力时间可达3.5s，微重力水平可达到量级。物体在落舱系统中下落时可以看成自由落体运动，如果羽毛和铁球在落舱系统中同时从相同高度下落，下列说法正确的是（　　） A．羽毛先下落到落舱系统底部 B．铁球先下落到落舱系统底部 C．羽毛和铁球同时下落到落舱系统底部 D．钢球落到落舱系统底部时的速度远大于羽毛的速度 15．四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．   二、多选题 16．关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中，正确的是（　　） A．伽利略认为重的物体比轻的物体下落得快 B．伽利略通过斜面实验直接得到了速度随时间的变化规律 C．伽利略在实验中逐渐增大斜面倾角，小球的加速度也逐渐增大 D．伽利略得出自由落体运动规律的核心思想是把可靠的实验和合理的逻辑推理和谐结合起来 17．关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法中正确的是（　　） A．在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢不同 B．伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并且直接用实验进行了验证 C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比 D．伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来 18．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，对这一过程的分析，下列叙述正确的是（    ） A．伽利略运用逻辑推理，认为重物与轻物下落得同样快 B．伽利略通过甲图的实验，得出自由落体运动的位移与时间的平方成正比的结论 C．丁图是经过合理的外推得到的结论 D．丁图实验可“冲淡”重力的作用，更容易测时间 三、实验题 19．伽利略在研究自由落体运动规律时做了著名的斜面实验，实验中他将接近光滑的直木板槽倾斜固定，让铜球从木板槽顶端沿斜面由静止滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球的运动路程s和时间t的关系，伽利略得到的结论是s∝ ，若将此实验结论做合理外推，也可适用于自由落体运动，其原因是铜球在斜面上运动的加速度 ． A．与铜球质量成正比 B．与斜面倾角成正比 C． 随斜面倾角的增大而增大 D．不随斜面倾角的变化而变化 20．如果根据公式来设计实验研究自由落体运动是不是匀变速直线运动，那么需要的仪器有 和 。 四、解答题 21．对于做落体运动的小球的频闪照片（如图），下列说法正确吗？为什么？ （1）球在下段时的速度大于在上段时的速度。 （2）这是一个做落体运动的球的运动轨迹。 22．长为5m的竖直杆下端在一窗沿上方5m处，让这根杆自由下落，求它全部通过窗沿的时间为多少？（g取10m/s2） 23．一个物体从45m高处自由下落（空气阻力不计），求： (1)物体下落所用时间； (2)前2s内物体的平均速度大小； (3)最后1s内物体下落的位移大小。 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．B 【详解】从地面上抛的物体，由于只受重力，根据牛顿第二定律可知，整个运动过程加速度一直保持重力加速度不变，因此当物体到达最高点时，速度为零，加速度仍为重力加速度g，故选B。 2．B 【分析】考查自由落体的位移公式。 【详解】由自由落体的位移公式 求得直尺下落的时间为0.2s，故ACD项错误，B项正确。 故选B。 3．D 【详解】做竖直上抛的物体，抛出后物体先做匀减速运动，速度减为零后，做反向匀加速运动，加速度大小和方向前后不变，v-t图象为一条倾斜的直线，故D正确，ABC错误。 故选D。 4．A 【详解】由自由落体运公式可得，则物体从楼顶落到地面所经历的时间为 A. 与上述结论相符，故A正确； B. 与上述结论不符，故B错误； C. 与上述结论不符，故C错误； D. 与上述结论不符，故D错误； 故选A。 5．C 【详解】根据自由落体运动的规律有 代入数据可得 故选C。 6．C 【详解】由自由落体公式，可得 故选C。 7．C 【详解】ABC.乙同学初始时刻捏住尺的刻度与最终捏住尺的刻度之差为乙同学反应时间内尺自由落体的高度，根据，即可求出乙同学的反应时间．所以要计算乙同学的反应时间，还需记录乙同学捏住尺时拇指下边缘的刻度，故AB错误，C正确； D. 此实验一个同学无法单独完成，因为自己释放尺子，自己捏住尺子，不是反应时间，故D错误． 故选C 8．B 【详解】由于伽利略所处的时代技术水平的限制，当时的计时工具比较落后，自由落体运动下落的很快，很难准确测量下落时间，所以伽利略利用一个斜面来减小加速度，从而增大运动时间，方便时间的测量，同时减小时间测量的误差。因此“冲淡”重力的含义是指延长运动时间，所以只有选项B正确。 故选B。 9．C 【详解】AD．为了减小阻力，应让整个装置竖直、纸带平行于打点计时器的限位孔，故AD正确； BC．为了提高纸带利用率，尽量多的打点，实验时应用手托着重锤，先接通电源，再释放重锤，让其自由下落，故B正确，C错误。 本题选择不正确的，故选C。 10．C 【详解】A．由速度位移公式可得 落地时位移比1：2，可知甲、乙的速度之比为，A错误； B．由位移公式可得 落地时位移比1：2，可知甲、乙落地的时间之比为，B错误； C．下落1s时甲、乙均未落地，由 可知，甲的速度与乙的速度相同，C正确； D．由B解析可知，甲、乙落地的时间不同，而自由落体运动中，每秒的位移均匀增大，故甲、乙两物体在最后1s内下落的高度不相等，D错误。 故选C。 11．C 【详解】根据 x1＝at12，x2＝at22 得 则有 t2＝t1＝×0.14s＝0.20s 故选C。 12．D 【详解】AB．物体的运动能否看作自由落体应注意两点：一是由静止开始下落；二是物体只受重力；故AB错误； CD．所有的物体在做自由落体运动的情况下，都做初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，但只有加速度为g不一定是自由落体运动；故C错误，D正确； 故选D。 13．C 【详解】A．从树上随风飘下的树叶，所受的空气阻力不可以忽略，所以不能看成自由落体运动．故A不符合题意． B．暴雨的雨点所受的阻力不可以忽略，所以不能看成自由落体运动，故B不符合题意． C．阳台上掉下的花盆所受的空气阻力与重力相比可以忽略，所以可以看成自由落体运动．故C符合题意． D．飞机上投下的炸弹做平抛运动．故D不符合题意． 【点睛】 14．C 【详解】根据题意，落舱系统中的物体在下落时只受重力作用，所以质量不同的物体下落时的加速度完全相同，根据公式 可知，从相同高度同时下落的羽毛和铁球，将同时落到落舱系统的底部且速度相同。 故选C。 15．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。 16．CD 【详解】A．伽利略认为，重的物体和轻的物体从同一高度同时释放总是同时落地，故A错误； B．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故B错误； C.  伽利略在实验中逐渐增大斜面倾角，小球的加速度也逐渐增大 ，故C正确； D.  伽利略得出自由落体运动规律的核心思想是把可靠的实验和合理的逻辑推理和谐结合起来，故D正确。 故选CD。 17．CD 【详解】A．伽利略认为在同一地点，重的物体和轻的物体下落快慢相同。故A错误； B．伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并未直接用实验进行了验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理。故B错误； C．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上运动验证了位移与时间的平方成正比，故C正确 D．伽利略思想方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来。故D正确。 故选CD。 18．AC 【详解】伽利略的斜面实验研究自由落体运动的特点，先在倾角较小（图甲）的斜面开始可“冲淡”重力的作用，更容易测时间，再逐渐增加倾角（图乙、丙），再经过合理的外推（图丁）得到的得出自由落体运动的位移与时间的平方成正比的结论，并没有得出重的物体下落快这样的错误结论，故AC正确，BD错误． 故选AC． 19． C 【分析】要了解伽利略对自由落体运动的研究的内容、方法、原理以及物理意义，伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理．（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端．在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法，通常称之为理想实验法或科学推理法． 【详解】[1]伽利略的结论：铜球运动的路程与时间的平方成正比，即； [2]伽利略的实验之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素．你认为他在加速度实验中，伽利略选用光滑直木槽和铜球进行实验来研究铜球的运动，是为了减小铜球运动过程中的摩擦阻力这一次要因素，同时抓住了这重力一主要因素．若将此实验结论做合理外推，即可适用于自由落体运动，其原因是在实验误差范围内，铜球运动的加速度随斜面倾角的增大而增大，C正确，ABD错误。 故选C。 【点睛】本题的解题关键是理解伽利略对自由落体运动的研究内容及过程．伽利略对自由落体运动的研究是建立在可靠的事实基础之上的，它来源于实践，而又高于实践，它是实践和思维的结晶． 20． 刻度尺 光电门 【详解】[1][2]该实验需要测量位移及速度，则用到的仪器为刻度尺和光电门。 21．（1）正确 ；（2）不正确 【详解】（1）正确，因为相邻相等时间间隔内，越往下，位移越大，说明速度越大； （2）不正确，因为这样的频闪照片只是记录了小球在不同时刻的位置。 22． 【详解】根据得，杆的下端到达窗沿的时间为 杆的上端离开窗沿的时间为 s可知全部通过窗沿的时间为 23．(1)3s (2)10m/s (3)25m 【详解】（1）根据位移公式有 解得 （2）前2s内，根据位移公式有 前2s内物体的平均速度大小 解得 （3）结合上述可知，最后1s内物体下落的位移大小 解得 学科网（北京）股份有限公司 $