2.4自由落体运动 同步练习 -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 同步练习 一、单选题 1．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 2．针对伽利略对自由落体运动的研究内容及过程，有以下叙述： ①伽利略借助数学知识和实验现象发现，如果速度与位移成正比，将会得到错误的结论 ②伽利略通过逻辑推理得出亚里士多德的结论是错误的 ③伽利略做了大胆的猜想：落体运动应该是一种简单的运动，落体的速度与时间或位移成正比 ④伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定，得出只要倾角一定，铜球的加速度不变，他进一步设想当倾角为90°时，运动变为自由落体，其性质不变，且所有物体下落的加速度都一样 根据伽利略研究的真实过程，请你做出科学合理的排序，你认为正确的是（　　） A．①②③④ B．①③②④ C．②④①③ D．②③①④ 3．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法正确的是（　　） A．伽利略的研究认为，在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢是相同的 B．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了运动速度与位移成正比 C．伽利略通过斜面实验外推出物体做自由落体运动的加速度的大小跟质量有关 D．伽利略思想方法的核心是直接用实验验证了运动速度与下落的时间成正比 4．一物体在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动,则其在第10 s内的位移和在第1 s内的位移之比是(     ) A．9∶1 B．19∶1 C．29∶1 D．39∶1 5．北京奥运火炬成功登上珠峰，如图所示是火炬手攀登珠峰的线路图据此图判断下列说法正确的是（　　） A．由起点到终点火炬手所走线路的总长度等于位移 B．线路总长度与火炬所走时间的比等于登山者的平均速度 C．在计算登山运动的速度时可以把火炬手当成质点 D．珠峰顶的重力加速度要大于9.8m/s2 6．在物理学的发展历程中，科学家们创造了许多研究方法，下列说法正确的是（　　） A．根据，当∆t非常小时，可以用表示t时刻的瞬时速度，此处采用了微元法 B．用定义加速度时，采用了比值定义法，因此加速度a由∆v决定 C．推导匀变速直线运动的位移公式时，先把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再将各小段的位移相加得到总位移，这里采用了微元法 D．伽利略采用等效替换的方法研究了自由落体运动的规律 7．一观察者发现，每隔一定时间有一个水滴自3.2m高处的屋檐落下，而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第二滴水离地的高度是（g=10m/s2）（　　） A．0.8 m B．1.2 m C．1.4 m D．1.8 m 8．秋日，树叶纷纷落下枝头，其中有一片梧桐叶从高为10m的枝头自静止落至地面，所用时间可能是（　　） A．3s B．s C．s D．0.5s 二、多选题 9．如图所示，空中有A、B两个小球用长度为L的细绳连接，B球的高度为h。现将两球由静止同时释放，两球在同一直线上运动，落地后均不反弹，两球落地的时间间隔为，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．h一定，L越大，则越大 B．h一定，L越大，则越小 C．L一定，h越大，则越大 D．L一定，h越大，则越小 10．在真空环境中，从某一高度同时释放一个铁球和一片羽毛，下列关于铁球和羽毛的运动，说法正确的是（　　） A．铁球下落得更快 B．铁球和羽毛下落得一样快 C．铁球的速度变化更快 D．铁球和羽毛的速度变化得一样快 11．将一个小球以25m/s的初速度从某一高处竖直向上抛出，空气阻力不计。重力加速度大小g=10m/s2，则小球（　　） A．任意1s内的速度变化量大小都是10m/s B．第3秒内的位移为零 C．位移大小为30m时，经历的时间可能为6s D．当速度大小为5m/s时，速度变化量的大小为20m/s 12．钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度大小为40m/s，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．钢球下落的高度是80m B．钢球在前2s内的平均速度大小是10m/s C．钢球在最后1s内下落的高度是30m D．钢球下落高度一半时的速度大小是20m/s 三、填空题 13．频闪摄影是借助电子闪光灯的连续闪光，在一个画面上记录运动物体的连续运动过程。如图所示是用每隔时间闪光一次的频闪相机，在真空实验室拍摄的羽毛与苹果同时开始下落一段时间后的一张局部频闪照片。图中的、、是照片中相邻两个苹果的距离。 苹果落到C点的速度大小为 （用题中给的字母表示）。 14．根据课本上的数据，计算在上海与北京做自由落体运动的物体在10s内获得的速度差为 m/s，下落10m所用的时间差为 s. 15．屋檐上每隔相等的时间积成一滴水落下，当第一滴水落地时，第五滴水刚好开始下落，此时第四、五滴水之间的距离为１m，g取10 m/s2，则屋檐的高度h= m。 四、解答题 16．已知A、B两物体，A物体从处自由下落，且同时B物体从地面竖直上抛，经过相遇，已知重力加速度，求： （1）相遇时离地高度x； （2）相遇时B的速度v； 17．研究人员为检验某一产品的抗撞击能力，乘坐热气球并携带该产品竖直升空，当热气球以10 m/s的速度匀速上升到某一高度时，研究人员从热气球上将产品自由释放，测得经11 s产品撞击到地面。不计产品所受的空气阻力，求产品的释放位置距地面的高度。(g取10 m/s2) 18．在地面上方某一点分别以和的初速度先后竖直向上抛出两个小球（可视为质点），第二个小球抛出后经过时间与第一个小球相遇，要求相遇地点在抛出点或抛出点以上，改变两球抛出的时间间隔，便可以改变值，试求： （1）若，的最大值； （2）若，的最大值。 19．中国科学院力学研究所建有一微重力落塔（如图所示），它是我国自行研制的地基微重力实验设施，落塔配有先进的测量、监测与控制设备。现将塔内做成真空环境，控制设备在离地面80m的空中自由释放一个小球，取。求： (1)小球在空中的运动时间； (2)小球落地前最后时段内的位移大小； (3)小球落地前最后时段内的平均速度大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2.4 自由落体运动 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D A B C C C A AD BD 题号 11 12 答案 ABC AB 1．C 【详解】根据 x1＝at12，x2＝at22 得 则有 t2＝t1＝×0.14s＝0.20s 故选C。 2．D 【详解】伽利略对自由落体运动的研究过程是这样的：伽利略通过逻辑得出亚里士多德的结论是错误的；伽利略做了大胆的猜想：落体运动应该是一种简单的运动，落体的速度与时间或位移成正比；伽利略借助数学知识和实验发现，如果速度与位移成正比，将会得到错误的结论；伽利略通过铜球沿阻力很小的斜面滚下这一严谨求实的实验测定，得出只要倾角一定，铜球的加速度不变，他进一步设想当倾角为90°时，运动变为自由落体，其性质不变，且所有物体下落的加速度都一样，到此人类终于认识到自由落体运动是匀变速直线运动，故正确的顺序为②③①④，故D正确，ABC错误。 故选D。 3．A 【详解】A．伽利略对自由落体运动的研究认为，在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢是相同的，故A正确； B．伽利略通过数学推演并用小球在斜面上验证了位移与时间的平方成正比，小球在斜面上运动速度与位移不成正比，故B错误； C．通过斜面上物体的匀加速运动外推出斜面倾角为90°时，物体做自由落体运动，物体的加速度与物体的质量无关，故C错误； D．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D错误。 故选A。 4．B 【详解】根据初速度为零的匀加速直线运动在相邻相等的时间内的位移之比为：1：3：5：…：（2n-1）．第10s内的位移和在第1s内的位移之比是（2×10-1）：1=19：1； A．9∶1，与结论不相符，选项A错误； B．19∶1，与结论相符，选项B正确； C．29∶1，与结论不相符，选项C错误； D．39∶1，与结论不相符，选项D错误； 5．C 【详解】A．由起点到终点火炬手所走线路的总长度等于路程，A错误； B．平均速度等于位移与时间的比值，不是路程与时间的比值，B错误； C．在计算登山运动员的速度时，形状和大小可以忽略，可以看成质点，C正确； D．重力加速度随着高度的增加而减小，则珠峰顶的重力加速度要小于9.8m/s2 ，D错误。 故选C。 6．C 【详解】A．根据，当∆t非常小时，可以用表示t时刻的瞬时速度，此处采用了极限法，故A错误； B．用定义加速度时，采用了比值定义法，因此加速度a不由∆v决定，故B错误； C．推导匀变速直线运动的位移公式时，先把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再将各小段的位移相加得到总位移，这里采用了微元法，故C正确； D．伽利略对自由落体运动的研究用到了实验与逻辑推理相结合的科学研究方法，故D错误。 故选C。 7．C 【分析】根据位移时间公式求出水下落的时间，从而得出相邻水滴之间的时间间隔，根据位移公式求出第2滴水离地的高度。 【详解】由于水滴做自由落体运动，设第1滴水滴落到地面的时间为t，则由 带入数据可得 设相邻两滴水之间的时间间隔为T，则由题意可知 第1滴水达到地面时，第2滴水下落的时间 则第2滴水下落的高度 水滴离地的高度 故选C。 【点睛】注意相邻两滴水之间的时间间隔相等。 8．A 【详解】从高为10m的枝头落下的树叶的运动不是自由落体运动，时间大于自由落体运动的时间 解得 故选A。 9．AD 【详解】AB．根据 可知，h一定，则B球落地时AB的速度v1一定，根据 则L越大，则越大，选项A正确，B错误； CD．根据 可知h越大，B球落地时AB的速度v1越大，L一定，根据 则越小，选项C错误，D正确。 故选AD。 10．BD 【详解】AB．抽成真空后，由于两者均只受重力作用而做自由落体运动，故铁球和羽毛下落一样快，故A错误，B正确； CD．两者的加速度都为重力加速度，所以铁球和羽毛的速度变化得一样快，故C错误，D正确。 故选BD。 11．ABC 【详解】A．任意1s内的速度变化量大小为 故A正确； B．小球以25m/s的初速度竖直向上抛，2s末，有 第3s内的位移是 故B正确； C．小球以25m/s的初速度竖直向上抛，位移为30m时，有 代入数据解得 或 位移为-30m时，有 代入数据解得 或（舍去） 故C正确； D．小球以25m/s的初速度竖直向上抛，速度为5m/s时，有 速度为-5m/s时，有 故D错误。 故选ABC。 12．AB 【详解】A．根据 解得 故A正确； B．根据匀变速直线运动的规律，钢球在前2s内的平均速度大小等于钢球在1s末的瞬时速度大小，即 故B正确； C．设钢球下落的总时间为t，则 解得 钢球在最后1s内下落的高度为 故C错误； D．设钢球下落高度一半时的速度大小为v1， 代入数据解得 故D错误。 故选AB。 13． 【详解】根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有 14． 0.07 【详解】[1]北京地区的重力加速度为g1＝9.802m/s2，上海地区的重力加速度为g2＝9.795m/s2，根据v=gt，可得速度差为： ． [2]根据，代入数据可得下落10m所用的时间差为： 15．16 【详解】自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动，设从上到下相邻水滴之间的距离分别为，由初速度为零匀加速直线运动的推论得到 由题，得到 所以房檐的高度为 【点睛】自由落体运动是初速度为零加速度为零g的匀加速直线运动，根据推论：水滴在第1s内、第2s内、第3s内…位移之比等于1：3：5…，运用比例法求解房檐的高度。 16．（1）；（2），方向竖直向上 【详解】（1）对物块A，根据运动学公式可得 （2）设B物体从地面竖直上抛的初速度为，根据运动学公式可知 即 解得 碰撞前B物块的速度 方向竖直向上。 17．495m 【详解】该产品离开气球后做竖直上抛运动，以向上为正，初速度，加速度为-10m/s2，运动时间为11s，根据位移时间关系公式，有 故产品的释放位置距地面的高度为495m。 18．（1）；（2） 【详解】(1)若，在抛出点处相遇时取得最大值，故第二个小球位移为零，即 解得 (2)若，在第一个小球上升至最高点时相遇取最大值时，两球的位移满足 其中 联立解得 分析可知 故舍去，的最大值为 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）小球做自由落体运动，有 解得 （2）小球在()时间内的位移大小为 则小球落地前最后时段内的位移大小为 （3）小球落地前最后时段内的平均速度大小为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $