5 第2章 第4节 第1课时 自由落体运动-课后达标检测-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第一册教用课件(人教版)

第4节　第1课时　课后达标检测 1 √ 题组1　对自由落体运动的理解 1．关于自由落体运动，下列说法错误的是(　　) A．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 B．自由落体运动相同时间内速度变化量一定相同 C．自由落体运动相同时间内的平均速度一定相同 D．自由落体运动相邻相等时间间隔内位移之差都相等 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 课后达标检测 解析：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，由公式Δv＝gt可知，相同时间内速度变化量一定相同，由公式Δx＝gT2可知，相邻相等时间间隔内位移之差都相等，故A、B、D正确；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，速度越来越大，相同时间内的平均速度一定不相同，故C错误。 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 课后达标检测 √ 2．甲球的质量是乙球质量的5倍，两球从同一高度同时自由落下，忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．甲、乙都做自由落体运动，所以都不受任何外力作用 B．甲、乙从同一高度自由落下，所以两球同时落地 C．甲球质量大，所以甲的加速度比乙的加速度大 D．甲球质量大，所以甲落到地面的速度也大 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 4．鲣鸟为了捕食小鱼，有时会像箭一样竖直向下扎入水中。某次捕食时鲣鸟从离水面高为45 m处自由下落，不计空气阻力，重力加速度大小g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A．鲣鸟在空中运动的时间为4.5 s B．鲣鸟落至水面时的速度大小为40 m/s C．鲣鸟在空中运动的平均速度大小为30 m/s D．鲣鸟落至水面前1 s内运动的距离为25 m 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 5．(2025·内蒙古赤峰市期中)为了测某废弃水井的井口到水面的距离，小王让一个小石块从井口自由下落，经过2 s后小王听到小石块击水的声音(不考虑声音在空气中传播的时间)。重力加速度大小g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．小石块落到水面时的速度大小为10 m/s B．井口到水面的距离为40 m C．若考虑声音在空气中传播的时间，则井口到水面的距离应小于20 m D．若考虑声音在空气中传播的时间，则小石块落到水面时的速度应大于20 m/s 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 6．(多选)(2025·河南开封市期中)重力加速度是一个物体受该星球重力作用的情况下所具有的加速度，也叫自由落体加速度。通常用符号g来表示。其方向竖直向下，单位是m/s2。假设航天员在某行星上从一定高度处由静止释放一重物，不计空气阻力，测得下落过程中前5 s内重物的位移为75 m，后5 s内重物的位移为165 m，则下列说法正确的是(　　) A．物体下落的时间为8 s B．该行星表面的重力加速度大小为6 m/s2 C．重物下落过程中，任意相邻2 s内的位移之差为24 m D．重物全程的平均速度为26 m/s √ √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 7．某跳伞运动员做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，打开降落伞后运动员的位移与时间的关系满足x＝60t－7t2；落地前瞬间速度大小为4 m/s。若重力加速度g取10 m/s2，则悬停飞机距地面的高度为(　　) A．308 m B．208 m C．180 m D．120 m 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 √ 8．(多选)(2025·山西太原市期中)如图是小球在自由落体运动过程中的频闪照片示意图，频闪时间间隔相同。通过测量发现，小球在A、B两点间的距离x1＝3.8 cm，小球在A、C两点间的距离x2＝10.1 cm，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　)  A.C到D的距离x3＝16.4 cm B．C到D的距离x3＝8.8 cm C．该频闪仪每隔0.05 s闪光一次 D．该频闪仪每隔0.08 s闪光一次 √ 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 9．(8分)(2025·陕西咸阳市期中)“眼疾手快”游戏装置示意图如图所示，游戏者需接住从支架上随机落下的圆棒。已知圆棒长为0.2 m，圆棒下端距水平地面1.8 m。某次游戏中一未被接住的圆棒下落经过A、B两点，A、B间距0.4 m，B点距离地面1.2 m。圆棒下落过程中始终保持竖直，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。求：   (1)圆棒下端到达A点时的速度大小；(3分) 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 答案：2 m/s　 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (2)圆棒经过AB段所需的时间。(5分) 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 答案：0.2 s 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 10．(11分)(2025·广东东莞市期中)如图所示，一滴雨滴从离地面20 m高的楼房屋檐自由下落，下落5 m到达窗口上沿，再经Δt＝0.2 s的时间通过窗口，g取10 m/s2，求：   (1)雨滴在到达窗口上沿时的速度大小；(2分) 答案：10 m/s　 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (2)窗口的高度；(4分) 答案：2.2 m　 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 (3)雨滴落地前最后1 s内下落的高度。(5分) 答案：15 m 4 5 6 7 8 9 10 2 3 1 课后达标检测 解析：甲、乙都做自由落体运动，都只受重力作用，故A错误；因为甲、乙两球同时做自由落体运动，它们的初速度为0，加速度为g，根据v＝gt和h＝ eq \f(1,2) gt2知，两球具有相同的速度和位移，故两个球的运动情况完全相同，同时落地，落地速度也相同，故B正确，C、D错误。 题组2　自由落体运动规律的应用 3．(2025·山东潍坊市期中)一小球自竖直墙壁的某点释放并自由下落，如图所示为频闪照相机在同一底片上经多次曝光得到的照片，数字1、2、3、…代表小球运动过程中每次曝光的位置。已知每块砖的厚度均为d，连续两次曝光的时间间隔均为T，不计空气阻力及砖的间隙，则释放点与位置2的距离为(　　) A．2d B．3d C． eq \f(19,8) d D． eq \f(25,8) d 解析：根据Δh＝gT2＝d，位置2的速度v2＝ eq \f(5d,2T) ，释放点与位置2的距离x2＝2,2) eq \f(v,2g) ，联立解得x2＝ eq \f(25,8) d。 解析：根据自由落体运动公式h＝ eq \f(1,2) gt2，可得鲣鸟在空中运动的时间t＝ eq \r(\f(2h,g)) ＝ eq \r(\f(2×45,10)) s＝3 s，则鲣鸟落至水面时的速度大小v＝gt＝30 m/s，鲣鸟在空中运动的平均速度大小 eq \o(v,\s\up6(－)) ＝ eq \f(v,2) ＝15 m/s，故A、B、C错误；根据逆向思维可得鲣鸟落至水面前1 s内运动的距离Δx＝vt1－ eq \f(1,2) gt eq \o\al(2,1) ＝30×1 m－ eq \f(1,2) ×10×12 m＝25 m，故D正确。 解析：小石块落到水面时的速度大小v＝gt＝10×2 m/s＝20 m/s，故A错误；井口到水面的距离h＝ eq \f(1,2) gt2＝ eq \f(1,2) ×10×22 m＝20 m，故B错误；若考虑声音在空气中传播的时间，则小石块在空中运动的时间小于2 s，根据A、B选项的速度时间关系和位移时间关系可知井口到水面的距离应小于20 m，小石块落到水面时的速度应小于20 m/s，故C正确，D错误。 解析：根据题意，设行星表面的重力加速度为g，由h1＝ eq \f(1,2) gt eq \o\al(2,1) ，解得g＝6 m/s2，故B正确；设物体下落的时间为t，则有h′＝ eq \f(1,2) gt2－ eq \f(1,2) g(t－5)2＝165 m，解得t＝8 s，故A正确；根据题意，由逐差法有Δx＝gT2，其中T＝2 s，则有Δx＝24 m，故C正确；由上述分析可知，重物下落到行星表面时的速度v＝gt＝48 m/s，则重物全程的平均速度 eq \o(v,\s\up6(－)) ＝ eq \f(gt,2) ＝24 m/s，故D错误。 解析：由位移时间关系x＝60t－7t2结合匀变速运动规律x＝v0t＋ eq \f(1,2) at2可得打开降落伞时的速度v1＝60 m/s，加速度a＝－14 m/s2，对于自由落体运动过程由v eq \o\al(2,1) ＝2gh1，解得下落高度h1＝180 m，打开降落伞后做匀减速直线运动，由v eq \o\al(2,2) －v eq \o\al(2,1) ＝2ah2，解得下落高度h2＝2,2) eq \f(v－v eq \o\al(2,1) ,2a) ＝128 m，则悬停飞机距地面的高度h＝h1＋h2＝308 m。 解析：根据匀变速直线运动推论可得Δx＝xBC－xAB＝x2－x1－x1＝gT2，解得该频闪仪的闪光周期T＝ eq \r(\f(x2－x1－x1,g)) ＝0.05 s，故C正确，D错误；根据Δx＝xCD－xBC＝xBC－xAB，可得C到D的距离x3＝xCD＝8.8 cm，故A错误，B正确。 解析：圆棒下端到A点的距离 h1＝1.8 m－0.4 m－1.2 m＝0.2 m 根据速度与位移的关系有v eq \o\al(2,1) ＝2gh1 解得v1＝2 m/s。 解析：圆棒下端到达A点过程，根据位移公式有 h1＝ eq \f(1,2) gt eq \o\al(2,1) 解得t1＝0.2 s 圆棒上端到B点的距离 h2＝1.8 m－1.2 m＋0.2 m＝0.8 m 圆棒上端到达B点过程，根据位移公式有 h2＝ eq \f(1,2) gt eq \o\al(2,2) 解得t2＝0.4 s 则圆棒经过AB段所需的时间 t＝t2－t1＝0.2 s。 解析：由公式v eq \o\al(2,1) ＝2gh1 解得雨滴在到达窗口上沿时的速度大小 v1＝10 m/s。 解析：由公式h1＝ eq \f(1,2) gt eq \o\al(2,1) 解得雨滴在到达窗口上沿时的时间 t1＝1 s 所以雨滴从楼房屋檐下落到达窗口下沿的距离 h2＝ eq \f(1,2) g(t1＋Δt)2＝7.2 m 因此窗口的高度 Δh＝h2－h1＝7.2 m－5 m＝2.2 m。 解析：雨滴从离地面20 m高的楼房屋檐自由下落到地面的时间t＝ eq \r(\f(2h,g)) ＝ eq \r(\f(2×20,10)) s＝2 s 结合(2)分析可知雨滴第1 s下落5 m，所以雨滴落地前最后1 s内下落的高度h3＝h－h1＝15 m。 $