课时分层检测(9) 自由落体运动-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中物理必修第一册同步辅导与测试(人教版)

,故C正确：物体通过每一部分时，所用时间不同，故其速度增 量不同，故D错误。 10.解析(1)=72km/h=20m/s,u=36km/h=10m/s 当火车头到达隧道口的速度为36km/h时，加速度最小，设为a。 由2一w2=2ax得 a=-62=102”20 2x 2×50 m/s2=-3m/s 负号表示加速度方向与火车运动方向相反 (2)火车以36km/h的速度通过隧道，所需时间最短。火车通过 隧道的位移为x'=100m十200m=300m 由x=得= 300 10 s=305。 答案(1)3m/s2(2)30s 11.解析(1)过ETC通道时，减速的位移和加速的位移相等，则 -=64m 故总的位移x1=2x1十d=138m (2)过人工收资通道时，开始减速时与中心线的距离为 x2=2a =72mc (3)过ETC通道的时间 4=4×2+4=18.5s 过人工收费通道的时间 t2=改X2+6=44s 的登移4m -6m 在这段位移内汽车以正常行驶速度做匀速直线运动，则 △=t2-(t,+△5)=25s。 U 答案(1)138m(2)72m(3)25s 课时分层检测（八） 1.D [A、B图中位移的变化量与时间成正比，故此时物体做匀速直 线运动，A、B错误：C图中物体的速度随时间均匀增大，做匀加速 直线运动，故C错误：D图中物体的速度随时间均匀减小，做匀减 速直线运动，故D正确。 2.D「物体在t=0时刻的位置为x=10m,在t=15s时的位置为 x=0,则在015s内位移的大小为10m,远项A正确，不符合题 意；0~5$内图像为直线，表示物体向正方向做匀速直线运动，远 项B正确，不符合题意；10~15s内物体向反方向做匀速直线运 动，速度的方向与0~5$内的方向相反，选项C正确，不符合题 意，远项D错误，符合题意。故远D。 3.B [由图像知，2 ~4s内图线的斜率为0，即物体速度为零，处于 静止状态，故质点并不是一直处于运动状态的，故A错误；由图像 知4s末的纵坐标为2m,即该质，点前4s内的位移为2m,故B正 确；由图像知质点3s末的纵坐标为2m,即表示位移为2m,2s 末对应的位移也是2，则2s末到3s末即第3s内的位移是0， 故C错误；位移一时间图像只能表示做直线运动物体的位移变化 情况，故D错误。 4.C [t图像中图线与1轴所国图形的面积表示位移，由题图可 知第二个4s内位移为零，故A正确，不符合题意；v-t图像中图 线的斜率表示加速度，由题图可知6一8s内速度反向增大，加速 度不变，故B正确，不符合题意；由题图可知4一8$内加速度保持 不变，大小为10m/s,6s未加速度不为零，故C错误，符合题意： 10s内位移为x= 10+20×4m-20×2m=20m,故D正确，不 2 符合题意。] 5.BC由题图可知，0一2s内物体做匀加速直线运动，直线的斜率 等于加速度，所以0~2s内加速度为1m/s,所以A错误；v-t图 像中图线与坐标轴围成的面积等于物体运动的位移，所以0一2 内物体的位移为2m,所以B正确；由题图知第1s末和第3s末 的速度都大于零，所以第1s末和第3s末的速度方向都为正方 向，所以C正确：在05$内，物体的速度始终大于零，即在0一 5s内速度方向始终相同，未发生改变，所以D错误。] 6.D[位移一时间图像的斜率表示速度，由题图可知该同学先做加 速运动，后做匀速运动，最后再做加速运动，故A错误；由题图可 知，在4一11.5s内，该同学微匀速运动，速度大小为1=互= t 90-20 1,5m/s≈9.3m/s,故B错误；由题图可知，在0~4s内，该 同学做加速运动，其平均速度大小为西=号-碧m/s=5m/小， 故C错误：该同学金程的平均速度大小为=子=2ms一 100 8m/s,故D正确。1 7.BC厂根据x和时间平方t2的关系图像得出关系式为：x=2,对 照匀变速直线运动的位移时间公式x=ot十豆a1,知物体的初 速度为0，加速度为a=2m/s,且加速度恒定不变，故A错误：根 据△.x=aT=2X1m=2m可知，任意相邻1s内的位移差都为 2 2m,故B正确：2s末的速度是=at=4m/s,远项C正确：物 体第3s内的位移为：x3=3m一2m=5m,平均速度为元= 3 .5 -m/s=5m/s,故D错误。] 8.AC「位移一时间图像的斜率表示速度，Oa和cd段为直线，根据 图像可知，a段的速度小于cd段的速度，故A正确；连接a、c两 点，则ac直线的斜率表示ac段的平均速度，根据图像可知，ac段 图线的斜率小于Od段图线的斜率，所以小于，故B错误；根 据图像可知，cd段图线的斜率最大，所以山最大，故C正确；ac段 某点的切线的斜率表示该点的速度，根据图像可知，肯定存在某 点的切线斜率等于O、d连线的斜率，所以在a心段一定存在一个 时刻，此时刻的瞬时速度等于山，故D错误。] 9.C「位移一时间图像只能表示直线运动的运动规律，该运动一定 是直线运动，A错误：对照位移时间关系公式x=v,t十2r可 知，质点的初速度为40m/s,加速度为 一40m/s2,是匀变速直线 运动，C正确，B错误；1=0时刻质点位移为0，=1s时刻质点位 移为20m,故质点在0~1s内的平均速度等于20m/s,D错误。] 10.C [根据x-t图像的斜率等于速度知，0一1和1一t2时间内， 帆船都做匀速运动，加速度大小均为零，故A错误：2~3时间 内，帆船的速度不变，做匀速运动，故B错误：根据x-图像的斜 率等于速度，斜率的正、负表示速度的方向，则知tt2和t2~t 时间内，帆船做速度不同的匀速运动，故C正确；02时间内， 帆船朝正向运动，而2一t3时间内，帆船朝负向运动，故D 错误。 11.AD[甲在0~8s内做匀减速直线运动，8s末速度为零，08s 内速度都为正，所以8s内甲的运动都为正方向，故A正确：- 图像中图线与时间轴圆成的面积表示位移，所以0一8s内甲的 位移为x一 80×8 m=320m,故B错误：乙在0~2s内做加速度 较大的匀加速直线运动，2~4s内做匀速直线运动，4~8s内做 加速度较小的匀加速直线运动，故C错误；乙在0一4s内的位移 为=24×40m=120m,故D正确] 2 课时分层检测（九） 1.C [抽出空气之后，小羽毛和金属片下落时仅受重力作用，加速 度一样大，所以下落一样快，远项C正确。] 2.B[依题意，同学乙的反应时间内刻度尺做自由落体运动，下落 的高度为h=45cm一5cm=40cm=0.40m,根据自由落体运动 公式，有h=立g,解得=√日 /2X0.4s≈0.3s,故选B。] 10 3.B[设物体落地时的速度大小为，由公式一2一2ax,得 -0=2gH,(号)2-0=2gh,联立以上两式解得h=H。故选 B,A、C、D错误。 4.AD[自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故它的u-( 图像是一过原，点的倾斜直线，心t图像是一平行于时间轴的直线，故 A、D正确，C错误；B图中的图像表示物体匀速下落，故B错误。】 5.C [自由落体下落时间很短，伽利略时代，没有先进的测量手段 和工具，为了“冲演”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物 体下落时间长些，减小实验误差。故C正确，A、B、D错误。 6.C [设轻绳的长度为L,第一个小球着地后，另一个小球运动的 位移为L,在L内运动的时间，即为两球落地的时间差，第一个球 着地的速度为另一个小球在位移L内的初速度。高度越高，落地 的速度越大，则可知高度越高，另一个小球在位移L内的初速度 越大，根据L=十之，初速度越大，时间越短。所以△山< △1，故C正确。」 7.CD「羽毛与苹采在真空中做自由落体运动，A点并不一定是下 落，点，故A,点速度不一定等于零，则羽毛与苹果的位移不一定满 足关系1：2：x3=1：3：5,故A错误；真空中苹果和羽毛下 落快慢相同，故B错误；很据△x一aT可得苹果的加速度为a= (A),故C正确：羽毛做自由落体运动，则羽毛下落到C点的速 度大小为心=，，故D正确。] 2△t 8.解析由(1)直尺读数可知，小球的直径d=2.17cm一1.00cm= 1.17cm。 (2)由匀变速直线运动的位移时间公式，可得h=v十之g。 (3)根据h=购1十号g得么=6 281,可知乃 -图像的斜率 k=2g,则g=2k。 答案(1)1.17(1.151.18均可)(2)wot+ 2gt2(3)2k 9.解析(1)空降兵5s末的速度1一gt1=50m/s 空降兵在2一10s内做匀减速运动，落地时的速度 =y1-at2=2m/s。 3 (2)空降兵在4=5s内做自由落体运动，下落的高度h1=2贴 =125m 空降兵减速下降的高度，=凹，=260m 2 下降的总高度h=h1十he=385m。 答案(1)2m/s(2)385m 10.解析(1)直杆下端B穿过圆柱筒，即从B下落到C点（自由下 落h)起到B下落到D点（自由下落h十b)止。 2h 由h=之得=√g 则B下落到C点所需时间为1一√g, /2h B下落到D点所需时间一A 2(h+b) 刺直杆下端B穿过圆柱筒的时间是 △t1=t2-4=W 2(h+b) 2h (2)整个直杆AB穿过圆柱筒，从B下落到C点（自由下落h)起 到A下落到D点（自由下落a十h十b)止。 A穿过D点所需时间13=人 /2(a+h+b) 5 则整个直杆AB穿过圆柱筒的时间 △t3=ig-t1= /2(a+h十b) /2h g 答案(1)√ 2(h+b) 2h 8 (2) 2(a+h+b) 2h 11.解析(1)设B球落地所需时间为t1,A球落地所需时间为t2 由h1=之g4得 /2×(7.2-2.2) 10 s=1s 由h,=2,2 2X1.2s=1.2s A/10 所以两小球落地的时间差为 △=t2-t1=0.2s。 (2)当B球落地时，A球的速度与B球的速度相等， 即=vg=g41=10×1m/s=10m/s。 答案(1)0.2s(2)10m/s 课时分层检测（十） 1.A[物体做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得，物体从最 高点自由下落到A点的时间为艺，物体从最高点自由下落到B 点的时间为号，竖直上抛运动的加速度Q=g,由工=号a,可得 最高点到A点的距离为工A=8gTA,最高点到B点的距离为 xB=8gTB,A点在B点下方，解得AB间距离△x=8g(TA 一Ts2),故远A。门 2.CD「u-t图像的斜率表示加速度，由图可知甲图像的斜率大，A 错误：在3末两质点相遏，由圈像可知△r-受1-登(1一1》 6m,即t=0时乙在甲之前6m处，B错误，C正确；甲在乙后，甲 比乙速度大，所以开始两质点相距最远，最远为6m,D正确。] 3.ABDL根据速度图线与时间轴包周的面积表示位移，可知乙车 在1=10s时启动，此时甲车的位移为x=7×10X10m=50m, 即甲车在乙车前方50m处，故A正确：当两车的速度相等时相距 最远，最大距离为：xm*=7×(5十15)X10m-7×10×5m= 75,故B正确：由于两车从同一地，点沿同一方向做直线运动，当 位移相等时两车才相遇，由题图可知，乙车启动10s后位移小于 甲车的位移，还没有追上甲车，故C错误；乙车超过甲车后，由于 乙车的速度大，所以不可能再相遇，故D正确。] 4.AC[物体的初速度为o=gt=30m/s,故A正确；最高点到抛 出点的距离为H= 2g =45m,物体从最高点下落2s时运动的距 离为h=2gf=乞×10×(2m=20m,所以物体在5s内通过 的路程为s=H十h=65m,故B错误；将物体的竖直上抛运动逆 向看作是自由落体运动，则物体在第1s内、第2s内、第3s内的 位移之比为x1:2：=5:3:1,所以物体在第1s内、第2s 内，第3：内的平均速度之比为5：3：1，故C正确；根据竖直上抛 运动的对称性可知物体经6s落回抛出点，故D错误。] 2 5.C[根据速度一时间图像中图线切线的斜率表示瞬时加速度大 小知，甲的加速度保持不变，乙的加速度逐渐减小，故A、B错误； 0一。时间内，对乙图作切线，总会找到一条切线与甲图线平行， 即0t。时间内的某时刻甲、乙加速度相等，故C正确：t时刻两 者速度相等，根据图像与时间轴固成的面积表示位移知，0~一。时 间内，乙的位移比甲的大，但因为不知道两车出发，点的位置关系， 所以。时刻两者不一定相遇，故D错误。] 由题图可知甲车做匀速直线运动，速度==m 5 4m/s,故A错误；乙车做匀减速直线运动，可看作是反方向的匀 加速直线运动，则有x=之ar,由题图可知，当其反向运动5s 时，位移为20m,得加速度大小a一1.6m/s,因其共运动了10s, 可得。=号×1.6×10m=80m,C正确，B错误：1=5s时，两车 相遇，甲车的速度vm=4m/s,乙车的速度vz=at=1.6X5m/s= 8m/S,Upv乙，D错误。 7.AD[在t时刻物体a的速度为v。=一gt,物体b的速度为v% gt,故a、b的速度差的绝对值为△v=U一（一Ub)|=uo,所以 速度变化量保持不变；在t时刻物体a上升的高度为。=t一 2gf,物体b下降的高度为h,=gt,所以a,b的高度差为△ 一h.十hb一t,可知高度差随时间不断增大，故A正确，B错误。 根据速度时间公式，a球上升时间为t上=，竖直上抛运动具有 对称性，上升时间等于下降时间，故返回到H处所用的时间为， ,从H处到达地面时，H=,/十号g,b自由下落到地面 g 时H=g,则两球落地时间羞为△=十十一 √/2+2gH+% 2H ,可知两球落地时间差△1与u。和H都 有关，故C错误，D正确。] 8.BC [x-t图像只能描述直线运动，A错误；0~12s,甲的位移大 于乙的位移，故平均速度甲大于乙，B正确：0一6s,甲、乙速度方 向始终相反，速度不可能相同，C正确；由斜率可知，甲的速度为 0.25m/s,D错误。] 9.解析设SUV和大货车的加速度和初速度分别为a1,叫，a2,2 反应时间里SUV的行驶距离：x。一y1o:若恰好发生追尾，则两车 速度相等，有（设大货车刹车后经时间1两车相遇） =w1十a1(t一0.5s),=u十a2t 代入数据，得两车发生追尾所用时间：一4s 此段时间内，两车行驶距离： x1=+4(1-0.5)+2a1(t-0.5)2, 则有两车之间不发生追尾的最小距离：△x一1一x2:两车刹车时的加 速度分别是a1=一8m/s,a=一4m/s,代入数据得：△r=31m 答案31m 10.解析(1)甲、乙两车速度相等时，它们之间的距离最大 up=wz十at 解得t=2s 两车之间的最大距离为△x一xm一x Ip=Vpt t=vl+2ar 代入数据解得△.x=1m。 （2)甲车通过该直道的时间4=二- 10 s=5s U 乙车加速阶段的时间，=m一业_2.5-1 s=3s 0.5 加撞行我的位移-4-25中X3m=5.25m 2 2 通过剩余距离的时间，'-二1=10,525、=1,99 2.5 则乙车通过该直道的时间=t2十2'=3s十1.9s=4.9s< 则说明乙车在直道完成了超越。 答案(1)1m(2)能 11.解析(1)甲车速度由20m/s减速至6m/s过程中的位移 7UP二—Z 1 -=91m 2aw x2=x0十x1=100m 即甲车司机需在离收资站窗口至少100m处开始刹车 (2)设甲刹车后经时间甲、乙两车速度相同，由运动学公式得 -a元(t-to）=Um一apt 解得t=8s 相同速度v=v一at=4m/s<6m/s,只需满足乙车到达窗口 前不超速，两车不会相撞。班级 姓名 课时分层检测（九 …0} 基础达标练0… 1.拿一个长约1.5m的玻璃筒，一 端封闭，另一端有开关，把金属片 和小羽毛放到玻璃筒里。把玻璃 筒倒立过来，观察它们下落的情 况。然后把玻璃筒里的空气抽 出，再把玻璃筒倒立过来，再次观 察它们下落的情况。下列说法正确的是 ( A.玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛下落 一样快 B.玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛均做 自由落体运动 C.玻璃筒抽出空气后，金属片和小羽毛下落 一样快 D.玻璃筒抽出空气后，金属片比小羽毛下 落快 2.人从发现情况到采取相应行动所用的时间 叫反应时间.如图，同学甲两个手指捏住刻 度尺一端，刻度尺零刻度线一端靠近地面， 由于刻度尺零刻度处有破损，同学乙在刻度 尺5cm刻度处做握尺准备，且手的任何部 位都与刻度尺不接触.当乙看到甲放手时， 立即握住刻度尺，发现所握处刻度值为 45cm,g取10m/s2,则同学乙的反应时间 约为 A.0.2sB.0.3sC.0.4sD.0.5s 得分 自由落体运动 3.物体从距地面高H处开始做自由落体运动， 当其速度等于着地速度的一半时，物体下落 的距离是 () A B.H c. D专H 4.(多选)下列四幅图中，能大致反映自由落体 运动的图像是 ( v/(m-s-) 个h/m 0 s A B 4a/(ms-2) 4a/(ms-2) t/s t/s C 5.为了研究自由落体的规律，伽利略将落体实 验转化为著名的沿斜面运动的实验，当时利 用斜面做实验主要是考虑到 甲 乙 丙丁 A.实验时便于测量小球运动的速度 B.实验时便于测量小球运动的路程 C.实验时便于测量小球运动的时间 D.实验时便于测量小球运动的加速度 …0能力提升练0… 6.在轻绳的两端各拴一个小球，一个人用手拿 着绳子上端的小球，站在三层楼的阳台上， 释放小球，使小球自由下落，两小球相继落 地的时间差为△，如果人站在四层楼的阳台 5 班级 姓名 上，同样的方法释放小球，让小球自由下落，： 则两小球相继落地的时间差将 ( A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定 7.(多选)如图所示是用闪光 9 A 周期为△t的相机拍摄的 B 一张真空中羽毛与苹果自 X2 由下落的局部频闪照片。 关于提供的信息及相关数 据处理，下列说法中正确 D 的是 A.一定满足关系x1:x2:x3=1：3：5 B.一段时间后苹果会在羽毛下方 C.苹果下落的加速度大小为？一 2(△t)2 D.羽毛下落到C点的速度大小为2 2△t 8.某兴趣小组的同学利用自由落体运动测量 当地的重力加速度，实验器材有：铁架台、由 光电门1和光电门2组成的光电计时器、小 球释放器（可使小球无初速度释放）、网兜、 直尺、三角板。如图甲所示，实验时可用光 电计时器测量小球从光电门1运动至光电 门2的时间，并用刻度尺在竖直杆上测出 两光电门间的距离h。 小球释放器 光电门1O 光电计 时器 光电门2 网兜 4cm 乙 (1)使用直尺测量小球的直径如图乙所示， 则小球直径d为 cm (2)保持光电门1的位置不变，改变光电门2 的位置，小球经过光电门1的速度为0，测 得小球从光电门1运动至光电门2的时间为 ,不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加 速度g,则两光电门间的距离h= (用t、g、o表示)。 146 得分 (3)根据实验数据作出么t图像，若图线斜 率的绝对值为k,根据图线可求出重力加速 度大小为 在某部队的演习中，一空降兵实施空降。假 设空降兵出飞机舱后先做自由落体运动，下 落了5s后打开伞包以4.8m/s2的加速度 做匀减速直线运动，又经10s到达地面，重 力加速度g取10m/s2。求： (1)空降兵落地时的速度大小； (2)空降兵下降的总高度。 班级 姓名 得分 11.在离地面7.2m处，手提 AO 4…0 创新应用练 0 2.2m长的绳子的上端， Bo 10.如图所示，悬挂的直杆AB长为 如图所示，在绳子的上下 7.2m a,在B端以下h处有一长为b 两端各拴一小球，放手后 的无底圆柱筒CD,不计空气阻 B 小球自由下落（绳子的质 77777777777777 力，重力加速度为g。若将悬线 量不计，球的大小可忽略，g=10m/s2)。 剪断，问： 0 求： (1)直杆下端B穿过圆柱筒的时间是多少？ (1)两小球落地的时间差； (2)整个直杆AB穿过圆柱筒的时间是 (2)B球落地时A球的速度大小。 多少？ 147