2.4 自由落体运动 同步练习-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

2.4 《 自由落体运动》 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（24-25高一上·四川绵阳·期中）如图所示为演示自由落体运动实验的牛顿管装置。当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内羽毛和铁片从顶部同时开始下落。若在地球和月球表面分别用该装置做实验，操作过程视作完全一致。已知地球表面重力加速度约为月球表面重力加速度的6倍，则关于羽毛和铁片下落到牛顿管底端所用时间，下列说法正确的是（　　） A．在地球上，铁片比羽毛用时更短 B．在月球上，铁片比羽毛用时更短 C．在月球上和在地球上，铁片用时相同 D．羽毛在月球上用时比在地球上用时长 2．（24-25高一上·江苏苏州·期中）关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　） A．物体刚下落时，速度和加速度都为零 B．物体的质量越大，下落时加速度就越大 C．不受空气阻力的运动一定是自由落体运动 D．自由落体运动过程中，相同时间内速度的变化量相同 3．（23-24高一上·贵州·阶段练习）跳水运动员从10m高的跳台跳下，运动过程中前一半的位移完成技术动作，后一半的位移完成姿态调整，然后落入水中。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取，则他用于姿态调整的时间为（　　） A． B． C． D． 4．（22-23高二下·山东青岛·期末）某同学为了估算一口枯井的深度，他从井口由静止释放一石块，大约经过7. 7s的时间听到回声。已知声速在空气中的传播速度约350m/s，考虑声音传播时间的情况下，下列估算的枯井深度最准确的是（　　） A．290m B．320m C．240m D．270m 5．（22-23高二下·湖南衡阳·阶段练习）某次竖直抛出的球在上升的过程中，开始0.4s内上升的高度与最后0.4s内上升的高度之比为，不计空气阻力，重力加速度大小为，最初0.4s中间时刻的速度大小和上升的最大高度分别是（　　） A．8m/s，5m B．8m/s，3m C．4m/s，5m D．4m/s，3m 6．（23-24高一上·上海黄浦·期末）秋日，树叶纷纷落下枝头，其中有一片梧桐叶从高为的枝头自静止落至地面，所用时间可能是（　　） A． B． C． D． 7．（23-24高一上·上海虹口·阶段练习）小球做自由落体运动其末速度的平方v2与离地高度h的关系图像是（　　） A．   B．   C．   D．   8．（20-21高一·上海·单元测试）物体A从地面竖直上抛，同时在离地某一高度处另有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速率都是v，则下列说法正确的是（　　） ①物体A上抛时的初速度和物体B落地时的速度大小都是2v ②物体A能上升的最大高度和物体B开始下落的高度相同 ③两物体在空中同时到达同一高度时一定是B开始下落高度的中点 ④物体A和物体B落地时间相同 A．①④ B．①②③④ C．①② D．①②③ 二、多选题 9．（23-24高一上·广东广州·期中）公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德通过观察大量物体下落的现象，归纳出：物体越重，下落得越快。下列论述和实例中能反驳和推翻亚里士多德的落体理论的是（　　） A．真空玻璃管中，羽毛和金属片下落一样快 B．完全相同的两张纸片，其中一张揉成纸团，它们同时从空中同一高度下落时，纸团先着地 C．完全相同的两个小铁球，从空中同一高度处同时下落，同时着地 D．石块总比羽毛下落得快 10．（23-24高一上·河南商丘·阶段练习）如图所示，沙漏也叫做沙钟，是一种测量时间的装置。沙漏是根据从一个容器漏到另一个容器的沙量来计时。若近似认为沙粒随时间均匀漏下且沙粒下落的初速度为0，不计下落时沙粒间的相互影响，不计空气阻力。已知出口下方0~5cm范围内有100颗沙粒，重力加速度g取。对于还在下落过程中的沙粒，下列说法正确的是（    ）    A．出口下方5cm~20cm范围内约有200颗沙粒 B．假设空中最多有300粒沙子，则沙粒下落的最大距离为0.45m C．出口下方0~5cm和5cm~10cm范围内的沙粒数之比约为 D．出口下方5cm和10cm处沙粒的速度大小之比为 三、实验题 11．（23-24高一上·陕西榆林·期中）甲、乙两同学用不同的方法测定当地重力加速度的数值。甲同学用秒表测出一颗石子自由下落高度（左右）所用的时间，然后根据自由落体运动公式计算重力加速度的数值。乙同学将家里水龙头的滴水速度调节得很慢，使得某一滴水离开水龙头时前一滴水刚好落到水龙头下方米（约）的水盆中，测出滴水下落的总时间，再根据自由落体的知识计算重力加速度的数值。请回答下列问题： （1）两位同学中，__________（选填“甲”或“乙”）同学的方案更为合理些。 （2）乙同学对时间的测量采用了__________。（填正确选项前的字母） A．控制变量法 B．累积法求平均值的方法 C．理想化模型法 （3）乙同学得出重力加速度的表达式为：__________。（用已知物理量符号表示） 12．（20-21高二下·云南保山·期中）某物理实验兴趣小组要测量当地的重力加速度，现有实验器材为：电磁打点计时器，频率为50Hz的低压交流电源，砝码，纸带、复写纸、铁架台、铅笔、导线若干。 （1）完成实验还需要的实验器材是___________。 （2）某次实验，将打点计时器固定在铁架台上，纸带穿过打点计时器，一端与砝码相连，将砝码由靠近打点计时器静止释放，砝码牵引纸带在竖直方向自由下落。如图为某次实验打出的一条纸带，O、A、B、C、D为纸带五个连续的打点，图中标注实验数据为相邻两打点间距，由以上数据可知当地重力加速度大小为g=___________m/s2（保留3位有效数字） （3）实验中引起实验误差的主要原因是___________。（任写一条） 四、解答题 13．（22-23高一上·云南保山·阶段练习）从离地面的空中自由落下一个小球，取。求： （1）经过多长时间落到地面 （2）下落第内的位移和最后内的位移。 14．（24-25高一上·广西钦州·期中）在某次“子母球”表演中，在距地面高度为H=0.9m处由静止释放A球，经过一段时间后由同一位置由静止释放B球，两球恰好在高度为处第一次相碰，已知小球与地面碰撞后以原速率反弹，忽略球的大小、空气阻力和碰撞的时间，取g=10m/s2，。求两球释放的时间间隔。 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 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C C A D A C AB BC 1．D 【详解】AB．在地球和月球的真空管中，铁片和羽毛只受重力而都不受阻力，故从同一高度下落都做自由落体运动，则运动时间相同，故AB错误； CD．因月球重力加速度较小，由 可知，铁片和羽毛同一高度分别从地球和月球的真空管中静止释放，月球上的铁片和羽毛用时较长，地球上的铁片和羽毛用时较短，故C错误，D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．自由落体运动的物体刚下落时，速度为零，加速度为重力加速度，故A错误； B．自由落体运动的加速度为重力加速度，物体的质量越大，下落时加速度恒定不变，故B错误； C．不受空气阻力的运动由静止释放时的运动是自由落体运动，故C错误； D．自由落体运动过程中，根据 可知，相同时间内速度的变化量相同，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】根据题意，由公式可得，整个下落时间为 下落前一半的位移的时间为 则他用于姿态调整的时间，即下落后一半位移的时间为 故选C。 4．C 【详解】根据自由落体运动规律有 设声音的传播时间为，则有 解得 接近于240m。 故选C。 5．A 【详解】将球的竖直上抛运动看成反方向的自由落体运动，由自由落体运动规律得，球最后0.4s内上升高度 则球开始0.4s内上升的高度为 球最初0.4s中间时刻的速度为 球上升的时间为 球上升的最大高度为 故选A。 6．D 【详解】如果树叶可近似认为做自由落体运动，则这片树叶下落所用时间为 得 但实际生活中树叶下落还要受到空气阻力的作用，实际下落的加速度小于自由落体加速度，所以树叶实际下落时间应该大于1s。 故选D。 7．A 【详解】自由落体的运动性质为初速度为零的匀加速直线运动，故根据匀变速直线运动的速度位移公式可知 故选A。 8．C 【详解】由竖直上抛运动的对称性可知，A物体恰好能上升到B物体释放的位置，即物体A能上升的最大高度和物体B开始下落的高度相同；两物体运动时间相等，则B物体落到地面时的速度为2v，即物体A上抛时的初速度和物体B落地时的速度大小都是2v；根据初速度为零的匀加速直线运动的推论，两物体相遇的位置距地面的高度是B开始下落高度的；物体A落地时间与物体B落地时间之比为2:1。则①②说法正确。 故选C。 9．AB 【详解】A．真空玻璃管中，羽毛和金属片下落一样快，能反驳和推翻亚里士多德的落体理论，故A正确； B．完全相同的两张纸片，其中一张揉成纸团，它们同时从空中同一高度下落时，纸团先着地，两张纸一样重，能反驳和推翻亚里士多德的落体理论，故B正确； C．全相同的两个小铁球，从空中同一高度处同时下落，同时着地，不能反驳和推翻亚里士多德的落体理论，故C错误； D．块总比羽毛下落得快，不能反驳和推翻亚里士多德的落体理论，故D错误。 故选AB。 10．BC 【详解】A．沙粒下落做自由落体运动，根据，相等时间内的位移比为，因0~5cm范围内有100颗沙粒，故5cm~20cm范围内也有100颗沙粒，选项A错误； B．沙粒下落5cm的时间满足 解得 这段时间沙漏下落了100个沙粒，所以空中有300颗沙粒的下落时间为 t＝0.3s 可得 选项B正确； C．自由落体运动，相等位移的时间比，故出口下方0~5cm和5cm~10cm范围内的沙粒数之比约为，选项C正确； D．根据可得 出口下方5cm和10cm处沙粒的速度比为，选项D错误。 故选BC。 11． 乙 B 【详解】（1）[1] 甲同学只做了一次实验，就带入公式计算重力加速度的大小，很显然，计算结果的误差太大。而乙测出n滴水下落的总时间t，再求平均值，这样误差就小了。所以，乙同学的方案更为合理。 （2）[2] 乙同学对时间的测量采用了累积法求平均值的方法。 故选B。 （3）[3] 每两滴水之间的时间间隔 又因为 解得 12． 刻度尺 9.75 纸带与打点计时器间有摩擦 【详解】（1）[1]计数点间距需要刻度尺测量，故完成实验还需要的实验器材是刻度尺。 （2）[2]打点时间间隔为 当地重力加速度大小为 （3）[3]实验中引起实验误差的主要原因是纸带与打点计时器间有摩擦。 13．（1）6s；（2）5m，55m 【详解】（1）由自由落体运动公式得，落地时间 （2）第内的位移 前5内的位移 最后内的位移 14．0.24s 【详解】设A球释放后经时间t0与地面相撞，B球释放后经时间tB与A球相撞，两球释放的时间间隔为Δt，A球从释放到落地的过程有 B球从释放到与A球相撞的过程有 则有 联立解得 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 $