2.4 自由落体运动（分层作业）物理人教版必修第一册

**基本信息** 该同步练习通过“核心技能-思维突破-高考衔接”三层设计，实现从概念辨析到实验探究再到高考应用的知识进阶，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |攻核心·技能提升|自由落体运动概念、规律应用、实验操作|基础选择（1-5题）巩固物理观念，实验题（11-15题）培养科学探究能力| |拓思维·重难突破|多过程问题、频闪分析、实际情境|综合计算（16题）与情境题（18题）深化科学推理与模型建构| |链高考·精准破局|高考真题应用、实验数据处理|高考真题（21-23题）衔接测评，强化科学态度与责任|

2.4 自由落体运动（原卷版） 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、自由落体运动 1 二、自由落体运动的规律及应用 2 三、探究自由落体加速度 3 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 8 一、自由落体运动 1．下列关于自由落体运动的说法正确的是（     ） A．从静止开始下落的物体一定是做自由落体运动 B．从同一高度做自由落体运动的不同物体，下落的快慢也不同 C．自由落体的速度方向不一定竖直向下 D．自由落体运动属于初速为零的匀加速直线运动 2．如图所示，一个两端封闭的玻璃管，其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通，把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中。第一次实验：打开开关使管内空气与大气连通，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管顶端同时开始下落，观察物体下落的情况。第二次实验：把玻璃管里的空气抽出去，再次观察物体下落的情况。则下列说法正确的是（　　） A．这两次实验，羽毛下落均可近似看作自由落体运动 B．第一次实验中，铁片和羽毛下落时间相同，加速度相同 C．第二次实验中，铁片和羽毛下落时间相同，加速度相同 D．采用第二次实验的方法，在东莞和北京分别做该实验，铁片下落的时间相同 3．关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　） A．自由落体运动是物体在空气中从静止开始下落的运动 B．自由落体运动是初速度为0，加速度为的匀加速直线运动 C．自由落体运动过程中，速度变化与时间成正比，位移与时间也成正比 D．在同一地点，轻重不同的物体做自由落体运动的加速度不同 4．伽利略通过提出问题、猜想、验证并合理外推，得出了自由落体运动的规律。在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（　　） A．纬度越高的地方，重力加速度越小 B．在同一地点距地面相同高度由静止释放轻重不同的物体，重的物体先落地 C．重力加速度的方向始终竖直向下 D．伽利略对斜面倾角为的情况也进行了测量并得出结论 5．关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　） A．竖直向下的直线运动就是自由落体运动 B．仅在重力作用下的直线运动就是自由落体运动 C．物体质量越大，物体下落得越快 D．自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动 二、自由落体运动的规律及应用 6．一个物体从离地某一高度开始做自由落体运动，该物体第1s内的位移恰好是最后1s内的位移的，已知重力加速度大小为10m/s2，则它开始下落时距落地点的高度为（　　） A．45m B．50m C．60m D．75m 7．下雨时雨水从屋檐滴落是生活中常见的现象。假设屋檐某一位置每隔相同的时间，无初速滴落一滴雨滴，不计空气阻力，雨滴的运动可看作竖直方向上匀变速直线运动，则下列说法正确的是（　　）（题目涉及到的雨滴都已滴出且未落地） A．相邻雨滴之间的距离保持不变 B．相邻雨滴之间的速度之差越来越小 C．相邻雨滴之间的距离越来越大 D．相邻雨滴之间的速度之差越来越大 8．甲、乙两物体的质量之比为，甲从高h处自由落下的同时，乙从高2h处自由落下，若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A．在下落过程中，同一时刻乙的速度更大 B．甲落地之前，甲乙之间的距离逐渐变大 C．甲落地时，乙的速度大小为 D．甲、乙在空中运动的时间之比为 9．乙同学为测量自己反应时间，进行了如下实验。如图所示，请甲同学用手捏住直尺，乙用一只手在直尺“0刻度”位置处做捏住直尺准备，在看到甲松手后，乙立刻捏住直尺，读出捏住直尺的刻度，即可算出自己反应时间。后期甲乙同学又合作设计了一种测量反应时间的“反应时间测量尺”，如图所示，重力加速度，以下说法正确的是（    ） A．乙同学捏住直尺处的刻度值越大，其反应时间越短 B．尺子未竖直对实验结果没有影响 C．直尺刻度20cm处对应“反应时间测量尺”示数0.2s D．直尺刻度40cm处对应“反应时间测量尺”示数0.4s 10．一物体从离地面45 m高处做自由落体运动（g取10 m/s2），则下列选项中不正确的是（　　） A．物体运动3 s后落地 B．物体落地时的速度大小为30 m/s C．物体在落地前最后1 s内的位移为25 m D．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s 三、探究自由落体加速度 11．如图甲所示是小格同学测定当地重力加速度的装置图，他进行了如下操作：他先安装好电磁打点计时器，打点计时器两个接线头与6V、50Hz交流电源相连，将纸带固定上重锤，并穿过打点计时器的限位孔，用夹子夹住纸带上端待重锤稳定于图示位置，松开夹子后迅速接通电源打点，之后将打好点的纸带取下准备处理数据． (1)上述操作中不当之处有________(填正确答案标号)． A．打点计时器接在低压电源上了 B．打点计时器安装位置过高，使重锤初始位置离打点计时器太远 C．先放纸带后接通电源 (2)小格同学按照正确的操作得到了一条较为理想的纸带，选择某一点为0，依次每隔四个打印点取一个计数点编号为1、2、3、4、5…，由于不小心，纸带被撕断了，如图乙所示请在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是________(填正确答案标号)． (3)依据小格打出的纸带求得当地重力加速度大小为________m/s2(结果保留三位有效数字) 12．某同学用图甲所示装置做“测定当地重力加速度”实验，已知打点计时器所接交流电源上标有“220V，50Hz”。 (1)以下实验操作正确的是________。 A．重物最好选用质量较大，体积较大的 B．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上 C．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 D．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 (2)进行正确实验操作后，纸带上打出图乙所示的一系列点，点A、B、C、D、E是连续打出的5个点，两个相邻点的间距分别为，，，，则打下D点时重物的速度大小为________，当地重力加速度大小为________（结果均保留3位有效数字）。 (3)不计其他影响，若电源实际频率小于50Hz，则所测重力加速度________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 13．重庆缙云山位于东经106°17'-106°24'，北纬29°41'-29°52'，海拔200-952.5米；西大附中学习小组几位同学在狮子峰顶用如图甲所示的装置测量峰顶处的重力加速度，得到如图乙所示的一段纸带。 (1)实验时该纸带的_________（选填“A”或“G”）端是和重物相连的。 (2)关于该实验的操作，下列说法正确的是 。 A．打点计时器上下限位孔应在同一竖直线上 B．实验时应先启动计时器再松开纸带 C．选取一条符合要求的纸带，应将第一个点作为计数点 D．为了保证纸带竖直下落，应该将拉纸带的手靠在电火花计时器限位孔上，再释放纸带 (3)选取一条符合要求的纸带从中截取一段，其中A、B、C、D、E、F、G为纸带上选取的连续计时点，用刻度尺测量出各点的间距如图乙所示。已知实验使用的交流电源频率为50Hz，则打B点时重物的瞬时速度大小为_________m/s，测得的自由落体加速度g=_________m/s2，造成实验误差的主要原因是___________。（计算结果均保留3位有效数字） 14．在物理实验课堂上，小红同学应用手机拍摄物体自由下落的视频，利用得到的分帧图片中小球的位置来研究物体下落的规律，实验装置如图甲所示： (1)实验室中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是________。 (2)下列主要操作步骤的正确顺序是________（填写各步骤前的字母） A．把刻度尺竖直固定在墙上 B．捏住小球，从刻度尺旁静止释放 C．手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置 D．打开手机摄像功能，开始摄像 (3)停止摄像从视频中截取多帧图片，经过合成后得到几幅物体下落的图片，如图，其中符合实际的是（　　） A． B． C． D． 15．物理兴趣小组利用手机软件测量当地重力加速度。如图甲所示，将小球放置在水平木条上，将手机放在木条与地面之间的中点，先打开手机“数字传感器”软件，然后用钢尺击打木条，使小球开始下落并最终撞击地面，手机接收到钢尺对木条的击打声和小球落地的撞击声，“数字传感器”软件可读出接收到的两次声音脉冲的时间间隔t。使用相同的小球，多次测量不同的离地高度h及对应的时间间隔t。 (1)现有以下材质的小球，实验中应当选用______； A．乒乓球 B．橡胶球 C．小钢球 (2)作出如图乙所示的已图线，可得重力加速度______（结果保留两位有效数字）； (3)在实验中，小蓝同学将手机放在木条与地面间的中点附近测量时间，小红同学将手机放在地面A点测量时间，则关于重力加速度g，小蓝同学的测量值相比小红同学的测量值会______（选填“偏大”“偏小”“无影响”）。 16．一个做自由落体运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s。这三段位移的大小之比和这三段位移对应的平均速度之比分别是（　　） A．1∶∶，1∶2∶3 B．1∶2∶3，1∶1∶1 C．1∶∶，1∶∶ D．1∶3∶5，1∶2∶3 17．如图所示是用频闪周期为的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是（　　） A．苹果下落的加速度大小为 B．羽毛下落到C点的速度大小为 C．一定满足关系 D．一段时间后苹果会在羽毛下方 18．科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从下落到的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的、、、四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（     ） A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足 B．闪光的间隔时间是 C．水滴在相邻两点间的平均速度满足 D．水滴在各点的速度之比满足 19．小郑同学为了估测某品牌照相机的曝光时间，让一块石子从砖墙前高处自由下落，同时小王同学用该品牌照相机拍摄石子在空中的照片，如图所示，由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知每块砖的平均厚度为5cm，若想要估算该品牌照相机拍这张照片的曝光时间，则还需要测量的一个物理量为（   ） A．石子的质量 B．照片中石子的径迹长度 C．石子释放时距地面的实际高度 D．每块砖的长度 20．一物体从一行星表面某高度处自由下落（不计空气阻力）。自开始下落计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图像如图所示，则（　　） A．行星表面重力加速度大小为 B．末物体的速度大小为 C．物体落到行星表面时的速度大小为 D．物体落到行星表面时的速度大小为 21．（2024·广西·高考真题）让质量为的石块从足够高处自由下落，在下落的第末速度大小为，再将和质量为的石块绑为一个整体，使从原高度自由下落，在下落的第末速度大小为，g取，则（　　） A． B． C． D． 22．（2021·湖北·高考真题）2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5 m完成技术动作，随后5 m完成姿态调整。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10 m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（　　） A．0.2 s B．0.4s C．1.0 s D．1.4s 23．（2022·北京·高考真题）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立坐标系，根据重锤下落的速度作出图线并求重力加速度。 （1）图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度______________（结果保留3位有效数字）。 （2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度对应的坐标点，并作出图线______________。 （3）根据图3，实验测得的重力加速度______________（结果保留3位有效数字）。 （4）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。_________________________ 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 2.4自由落体运动（答案版) 攻核心技能提升 一、自由落体运动 1.【答案】D 2.【答案】C 3.【答案】B 4.【答案】C 5.【答案】D 二、自由落体运动的规律及应用 6.【答案】A 7.【答案】C 8.【答案】C 9.【答案】C 10.【答案】D 三、探究自由落体加速度 11. 【答案】(1)BC (2)D (3)9.74 12.【答案】(1)BC (2) 2.07 9.75 (3)偏大 13.【答案】(14 (2)AB (3) 0.388 9.72 与打点计时器间的摩擦阻力以及空气阻力 14.【答案】(1)小钢球 (2)ACDB (3)D 15.【答案】(1)C 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 (2)9.7 (3)偏小 拓思维 重难突破 16.【答案】C 17.【答案】B 18.【答案】B 19.【答案】C 20.【答案】C 链高考 精准破局 21.【答案】B 22.【答案】B 23.【答案】 1.15 9.79 见解析 2/2 2.4 自由落体运动（解析版） 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、自由落体运动 1 二、自由落体运动的规律及应用 3 三、探究自由落体加速度 6 【拓思维·重难突破】 10 【链高考·精准破局】 14 一、自由落体运动 1．下列关于自由落体运动的说法正确的是（     ） A．从静止开始下落的物体一定是做自由落体运动 B．从同一高度做自由落体运动的不同物体，下落的快慢也不同 C．自由落体的速度方向不一定竖直向下 D．自由落体运动属于初速为零的匀加速直线运动 【答案】D 【详解】AD．物体做自由落体运动的条件：①只在重力作用下，②从静止开始。只在重力作用下保证了物体的加速度为g；从静止开始保证了物体初速度等于零。所以从静止开始下落的物体不一定是做自由落体，关键是它不一定仅受重力，故A错误，D正确； B．从同一高度做自由落体运动的不同物体，保证了物体的加速度为g，下落的快慢相同，故B错误； C．自由落体的速度方向一定竖直向下，故C错误。 故选D。 2．如图所示，一个两端封闭的玻璃管，其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通，把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中。第一次实验：打开开关使管内空气与大气连通，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管顶端同时开始下落，观察物体下落的情况。第二次实验：把玻璃管里的空气抽出去，再次观察物体下落的情况。则下列说法正确的是（　　） A．这两次实验，羽毛下落均可近似看作自由落体运动 B．第一次实验中，铁片和羽毛下落时间相同，加速度相同 C．第二次实验中，铁片和羽毛下落时间相同，加速度相同 D．采用第二次实验的方法，在东莞和北京分别做该实验，铁片下落的时间相同 【答案】C 【详解】A．第一次实验中，玻璃管内有空气，羽毛受到的空气阻力相对于其重力来说不可忽略，其下落不是自由落体运动。第二次实验中，玻璃管内是真空，羽毛只受重力作用，其下落是自由落体运动，A错误； B．第一次实验中，玻璃管内有空气，铁片和羽毛都受到重力和空气阻力。羽毛的质量 小，所以羽毛的加速度远小于铁片的加速度，它们下落的时间、加速度均不相同，B错误； C．第二次实验中，玻璃管内是真空，铁片和羽毛都不受空气阻力，只受重力作用，做自由落体运动，所以它们的加速度相同，运动的时间相同，C正确； D．第二次实验是自由落体运动，下落时间。由于重力加速度 g 的大小随地理纬度的增加而增大。 北京的纬度高于东莞，所以北京的重力加速度 g 大于东莞的重力加速度 g。因此，在同一高度下落，铁片在北京下落的时间会比在东莞下落的时间短，D错误。 故选C。 3．关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　） A．自由落体运动是物体在空气中从静止开始下落的运动 B．自由落体运动是初速度为0，加速度为的匀加速直线运动 C．自由落体运动过程中，速度变化与时间成正比，位移与时间也成正比 D．在同一地点，轻重不同的物体做自由落体运动的加速度不同 【答案】B 【详解】A．自由落体运动要求物体仅受重力作用，无空气阻力或其他外力干扰；在空气中下落时，空气阻力可能影响运动，故该描述不准确，故A错误； B．自由落体运动是初速度为0、加速度恒为的匀加速直线运动，符合定义和运动学特征，故B正确； C．自由落体运动中，速度变化，与时间成正比；但位移，与时间的平方成正比，而非与时间成正比，故C错误； D．在同一地点，重力加速度为常量，与物体质量无关（忽略空气阻力），故轻重不同的物体加速度相同，故D错误。 故选B。 4．伽利略通过提出问题、猜想、验证并合理外推，得出了自由落体运动的规律。在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是（　　） A．纬度越高的地方，重力加速度越小 B．在同一地点距地面相同高度由静止释放轻重不同的物体，重的物体先落地 C．重力加速度的方向始终竖直向下 D．伽利略对斜面倾角为的情况也进行了测量并得出结论 【答案】C 【详解】A．纬度越高，重力加速度越大，故A错误； B．不计空气阻力时，轻重物体下落加速度相同，同时落地，故B错误； C．重力加速度方向始终与重力方向一致，竖直向下，故C正确； D．伽利略通过斜面实验外推至90°得出结论，并未直接测量，故D错误。 故选C。 5．关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　） A．竖直向下的直线运动就是自由落体运动 B．仅在重力作用下的直线运动就是自由落体运动 C．物体质量越大，物体下落得越快 D．自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动 【答案】D 【详解】AB．物体只在重力作用下从静止开始的下落运动称为自由落体运动，故AB错误； C．物体下落的快慢与物体的质量无关，故C错误。 D．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动，故D正确。 故选D。 二、自由落体运动的规律及应用 6．一个物体从离地某一高度开始做自由落体运动，该物体第1s内的位移恰好是最后1s内的位移的，已知重力加速度大小为10m/s2，则它开始下落时距落地点的高度为（　　） A．45m B．50m C．60m D．75m 【答案】A 【详解】物体做自由落体运动，第1s内的位移为 由题意可知最后1s内的位移，设物体下落时间为，则有 解得 则物体开始下落时距落地点的高度为 故选A。 7．下雨时雨水从屋檐滴落是生活中常见的现象。假设屋檐某一位置每隔相同的时间，无初速滴落一滴雨滴，不计空气阻力，雨滴的运动可看作竖直方向上匀变速直线运动，则下列说法正确的是（　　）（题目涉及到的雨滴都已滴出且未落地） A．相邻雨滴之间的距离保持不变 B．相邻雨滴之间的速度之差越来越小 C．相邻雨滴之间的距离越来越大 D．相邻雨滴之间的速度之差越来越大 【答案】C 【详解】AC．设相邻雨滴下落的时间间隔为，某时刻较早的雨滴已下落时间为，则相邻雨滴的位移差为 随着增大，线性增加，因此相邻雨滴间距逐渐增大。故A错误C正确； BD．相邻雨滴的速度差为 速度差为恒定值，与时间无关。故BD错误。 故选C。 8．甲、乙两物体的质量之比为，甲从高h处自由落下的同时，乙从高2h处自由落下，若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A．在下落过程中，同一时刻乙的速度更大 B．甲落地之前，甲乙之间的距离逐渐变大 C．甲落地时，乙的速度大小为 D．甲、乙在空中运动的时间之比为 【答案】C 【详解】A．两物体做自由落体运动，初速度为零，加速度均为，由可知，同一时刻速度相等，故A错误； B．根据可知，两物体相同时间内下落的高度相同，所以甲落地之前，甲乙之间的距离保持不变，故B错误； C．甲落地时，由，可得此时乙的速度大小为，故C正确； D．根据，可得可知甲、乙在空中运动的时间之比为，故D错误。故选C。 9．乙同学为测量自己反应时间，进行了如下实验。如图所示，请甲同学用手捏住直尺，乙用一只手在直尺“0刻度”位置处做捏住直尺准备，在看到甲松手后，乙立刻捏住直尺，读出捏住直尺的刻度，即可算出自己反应时间。后期甲乙同学又合作设计了一种测量反应时间的“反应时间测量尺”，如图所示，重力加速度，以下说法正确的是（    ） A．乙同学捏住直尺处的刻度值越大，其反应时间越短 B．尺子未竖直对实验结果没有影响 C．直尺刻度20cm处对应“反应时间测量尺”示数0.2s D．直尺刻度40cm处对应“反应时间测量尺”示数0.4s 【答案】C 【详解】A．直尺做自由落体运动，根据可得 乙同学捏住直尺处的刻度值越大，其反应时间越长，故A错误； B．尺子做自由落体运动，则尺子必须竖直释放，故B错误； C．直尺做自由落体运动，根据将h=20cm代入可得故C正确； D．直尺做自由落体运动，根据将h=40cm代入可得故D错误。故选C。 10．一物体从离地面45 m高处做自由落体运动（g取10 m/s2），则下列选项中不正确的是（　　） A．物体运动3 s后落地 B．物体落地时的速度大小为30 m/s C．物体在落地前最后1 s内的位移为25 m D．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s 【答案】D 【详解】A．物体做自由落体运动，根据，解得 故物体运动3 s后落地，故A正确，不符合题意； B．物体落地时的速度 v＝gt＝10×3 m/s＝30 m/s 故B正确，不符合题意； C．物体在前2 s内的位移 故物体在落地前最后1 s内的位移Δh＝h－h′＝45 m－20 m＝25 m 故C正确，不符合题意； D．物体在整个下落过程中的平均速度 故D错误，符合题意。 故选D。 三、探究自由落体加速度 11．如图甲所示是小格同学测定当地重力加速度的装置图，他进行了如下操作：他先安装好电磁打点计时器，打点计时器两个接线头与6V、50Hz交流电源相连，将纸带固定上重锤，并穿过打点计时器的限位孔，用夹子夹住纸带上端待重锤稳定于图示位置，松开夹子后迅速接通电源打点，之后将打好点的纸带取下准备处理数据． (1)上述操作中不当之处有________(填正确答案标号)． A．打点计时器接在低压电源上了 B．打点计时器安装位置过高，使重锤初始位置离打点计时器太远 C．先放纸带后接通电源 (2)小格同学按照正确的操作得到了一条较为理想的纸带，选择某一点为0，依次每隔四个打印点取一个计数点编号为1、2、3、4、5…，由于不小心，纸带被撕断了，如图乙所示请在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是________(填正确答案标号)． (3)依据小格打出的纸带求得当地重力加速度大小为________m/s2(结果保留三位有效数字) 【答案】(1)BC (2)D (3)9.74 【详解】（1）A．电磁打点计时器使用的是低压交流电源，故A正确，不符合题意； B．释放纸带时，使重锤初始位置靠近打点计时器，故B错误，符合题意； C．应先接通电源，后释放纸带，故C错误，符合题意。 故选BC。 （2）相邻相等时间内的位移之差为Δx＝16.48cm－6.74cm＝9.74cm 则4、5点间的距离x45＝x12＋3Δx＝16.48cm＋9.74×3cm＝45.70cm 故从纸带A上撕下的那段应该是D。 （3）根据逐差公式 其中 可得 12．某同学用图甲所示装置做“测定当地重力加速度”实验，已知打点计时器所接交流电源上标有“220V，50Hz”。 (1)以下实验操作正确的是________。 A．重物最好选用质量较大，体积较大的 B．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上 C．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 D．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 (2)进行正确实验操作后，纸带上打出图乙所示的一系列点，点A、B、C、D、E是连续打出的5个点，两个相邻点的间距分别为，，，，则打下D点时重物的速度大小为________，当地重力加速度大小为________（结果均保留3位有效数字）。 (3)不计其他影响，若电源实际频率小于50Hz，则所测重力加速度________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)BC (2) 2.07 9.75 (3)偏大 【详解】（1）A．重物最好选用质量较大，体积较小的，以减小空气阻力的影响，故A错误； B．为减小摩擦阻力，打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上，故B正确； C．实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，减小纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦，故C正确； D．为了充分利用纸带，实验时，应先接通电源，等打点计时器打点稳定后再释放纸带，故D错误。 故选BC。 （2）[1]相邻两点间的时间间隔为 故打下D点时重物的速度大小为 [2]根据逐差法可得重物加速度大小为 （3）不计其他影响，若电源实际频率小于50Hz，则实际打点周期大于0.02s，则计算加速度所用时间间隔T偏小，使得所测重力加速度偏大。 13．重庆缙云山位于东经106°17'-106°24'，北纬29°41'-29°52'，海拔200-952.5米；西大附中学习小组几位同学在狮子峰顶用如图甲所示的装置测量峰顶处的重力加速度，得到如图乙所示的一段纸带。 (1)实验时该纸带的_________（选填“A”或“G”）端是和重物相连的。 (2)关于该实验的操作，下列说法正确的是 。 A．打点计时器上下限位孔应在同一竖直线上 B．实验时应先启动计时器再松开纸带 C．选取一条符合要求的纸带，应将第一个点作为计数点 D．为了保证纸带竖直下落，应该将拉纸带的手靠在电火花计时器限位孔上，再释放纸带 (3)选取一条符合要求的纸带从中截取一段，其中A、B、C、D、E、F、G为纸带上选取的连续计时点，用刻度尺测量出各点的间距如图乙所示。已知实验使用的交流电源频率为50Hz，则打B点时重物的瞬时速度大小为_________m/s，测得的自由落体加速度g=_________m/s2，造成实验误差的主要原因是___________。（计算结果均保留3位有效数字） 【答案】(1)A (2)AB (3) 0.388 9.72 与打点计时器间的摩擦阻力以及空气阻力 【详解】（1）纸带随着重物向下做加速运动，则实验时该纸带的A端是和重物相连的。 （2）A．为了减小纸带与打点计时器间的摩擦，打点计时器上下限位孔应在同一竖直线上，故A正确； BD．为了保证纸带竖直下落，并充分利用纸带，应手提着纸带的上端，使重物靠近电火花打点计时器，先启动计时器再手松开纸带，故B正确，D错误； C．选取一条符合要求的纸带，不一定要将第一个点作为计数点，故C错误。 故选AB。 （3）[1]打B点时重物的瞬时速度大小为 [2]根据逐差法可得自由落体加速度为 [3]造成实验误差的主要原因是：与打点计时器间的摩擦阻力以及空气阻力。 14．在物理实验课堂上，小红同学应用手机拍摄物体自由下落的视频，利用得到的分帧图片中小球的位置来研究物体下落的规律，实验装置如图甲所示： (1)实验室中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是________。 (2)下列主要操作步骤的正确顺序是________（填写各步骤前的字母） A．把刻度尺竖直固定在墙上 B．捏住小球，从刻度尺旁静止释放 C．手机固定在三脚架上，调整好手机镜头的位置 D．打开手机摄像功能，开始摄像 (3)停止摄像从视频中截取多帧图片，经过合成后得到几幅物体下落的图片，如图，其中符合实际的是（　　） A． B． C． D． 【答案】(1)小钢球 (2)ACDB (3)D 【详解】（1）利用小球的自由下落测量当地的重力加速度的实验中，要求空气阻力相对于小球的重力来说可以忽略，所以选取小球时要尽可能选取体积小、密度大的球，故几种小球中最适合用作实验中下落物体的是小钢球； （2）实验时要先把刻度尺竖直固定在墙上，再固定手机，调整好手机镜头的位置，然后打开手机摄像功能，开始摄像，从刻度尺旁静止释放小球，故正确的操作顺序为：ACDB； （3）小球做匀加速直线运动，从视频中截取多帧图片，时间间隔相等，小球下落的速度越来越大，故位移越来越大，即相邻小球间隔越来越大，D正确。故选D。 15．物理兴趣小组利用手机软件测量当地重力加速度。如图甲所示，将小球放置在水平木条上，将手机放在木条与地面之间的中点，先打开手机“数字传感器”软件，然后用钢尺击打木条，使小球开始下落并最终撞击地面，手机接收到钢尺对木条的击打声和小球落地的撞击声，“数字传感器”软件可读出接收到的两次声音脉冲的时间间隔t。使用相同的小球，多次测量不同的离地高度h及对应的时间间隔t。 (1)现有以下材质的小球，实验中应当选用______； A．乒乓球 B．橡胶球 C．小钢球 (2)作出如图乙所示的已图线，可得重力加速度______（结果保留两位有效数字）； (3)在实验中，小蓝同学将手机放在木条与地面间的中点附近测量时间，小红同学将手机放在地面A点测量时间，则关于重力加速度g，小蓝同学的测量值相比小红同学的测量值会______（选填“偏大”“偏小”“无影响”）。 【答案】(1)C (2)9.7 (3)偏小 【详解】（1）为了减小空气阻力等误差影响，应该选用材质密度较大的小钢球。 故选C。 （2）根据可得结合图像，可知 （3）小红同学将手机放在地面A点测量时间，则第一次声音滞后时间较长，导致测量的时间间隔变短，小蓝的手机接收两次声音滞后的时间几乎相等，时间间隔测量更接近真实值。所以小蓝同学的时间测量值比小红同学的时间测量值较大，根据可知小蓝同学的重力加速度g的测量值偏小。 16．一个做自由落体运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s。这三段位移的大小之比和这三段位移对应的平均速度之比分别是（　　） A．1∶∶，1∶2∶3 B．1∶2∶3，1∶1∶1 C．1∶∶，1∶∶ D．1∶3∶5，1∶2∶3 【答案】C 【详解】根据题意可知，这三段位移即为做自由落体运动的物体第1s内、第2s~3s内、第4s~6s内的位移，根据自由落体运动的性质，结合运动学公式有 则可得 这三段位移对应的平均速度分别为 则可得 故选C。 17．如图所示是用频闪周期为的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是（　　） A．苹果下落的加速度大小为 B．羽毛下落到C点的速度大小为 C．一定满足关系 D．一段时间后苹果会在羽毛下方 【答案】B 【详解】A．根据题意，由逐差法有 解得 故A错误； B．根据题意，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得羽毛下落到C点的速度大小为 故B正确； C．羽毛与苹果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 故C错误； D．真空中苹果和羽毛只受重力，同时释放，做自由落体运动的下落快慢相同，故D错误。 故选B。 18．科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从下落到的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的、、、四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（     ） A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足 B．闪光的间隔时间是 C．水滴在相邻两点间的平均速度满足 D．水滴在各点的速度之比满足 【答案】B 【详解】A．因相同时间间隔内看到的水滴好像不动，可知水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间相等，都等于闪光时间间隔，即满足，A错误； B．根据可知闪光的间隔时间是，B正确； C．水滴在相邻两点间的位移之比为，根据，可知平均速度满足，C错误； D．根据v=gt，可知水滴在各点的速度之比满足 ，D错误。 故选B。 19．小郑同学为了估测某品牌照相机的曝光时间，让一块石子从砖墙前高处自由下落，同时小王同学用该品牌照相机拍摄石子在空中的照片，如图所示，由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知每块砖的平均厚度为5cm，若想要估算该品牌照相机拍这张照片的曝光时间，则还需要测量的一个物理量为（   ） A．石子的质量 B．照片中石子的径迹长度 C．石子释放时距地面的实际高度 D．每块砖的长度 【答案】C 【详解】设曝光时间为，从开始下落到A点的高度为h，时间为t，则 从开始下落到B点 可知 或者 可知想要估算该品牌照相机拍这张照片的曝光时间，则还需要测量的一个物理量为石子释放时距地面的实际高度H=h+8d，由此求h,即可得曝光时间。 故选C。 20．一物体从一行星表面某高度处自由下落（不计空气阻力）。自开始下落计时，得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图像如图所示，则（　　） A．行星表面重力加速度大小为 B．末物体的速度大小为 C．物体落到行星表面时的速度大小为 D．物体落到行星表面时的速度大小为 【答案】C 【详解】设物体下落的加速度为，物体做初速度为零的匀加速直线运动，从图中可以看出下落高度，所用的时间。 A．由位移时间关系式解得故A错误； B．由速度公式故B错误； CD．物体做初速度为零的匀加速直线运动，由速度时间关系式得故C正确，D错误。故选C。 21．（2024·广西·高考真题）让质量为的石块从足够高处自由下落，在下落的第末速度大小为，再将和质量为的石块绑为一个整体，使从原高度自由下落，在下落的第末速度大小为，g取，则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】重物自由下落做自由落体运动，与质量无关，则下落1s后速度为 故选B。 22．（2021·湖北·高考真题）2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5 m完成技术动作，随后5 m完成姿态调整。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10 m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（　　） A．0.2 s B．0.4s C．1.0 s D．1.4s 【答案】B 【分析】本题考查自由落体运动。 【详解】陈芋汐下落的整个过程所用的时间为 1.4s 下落前5 m的过程所用的时间为 则陈芋汐用于姿态调整的时间约为 故选B。 23．（2022·北京·高考真题）某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为的交流电源上。使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹。挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点。分别测出相邻计数点之间的距离，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度。在坐标纸上建立坐标系，根据重锤下落的速度作出图线并求重力加速度。 （1）图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度______________（结果保留3位有效数字）。 （2）除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度对应的坐标点，并作出图线______________。 （3）根据图3，实验测得的重力加速度______________（结果保留3位有效数字）。 （4）某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐滴下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音。于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度。为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法。_________________________ 【答案】 1.15 9.79 见解析 【详解】（1）[1]打点计时器接在频率为的交流电源上，相邻计数点之间还有1个计时点，则相邻两计数点之间的时间为 纸带做自由落体运动，打点3时的瞬时速度等于点2到点4之间的平均速度，由纸带数据可知 （2）[2]做出图像如图所示 （3）[3]根据，可知 根据图像可知其斜率为重力加速度，则有 （4）[4]需要测量的物理量：水滴下落的高度h和下落的时间t。 测量h的方法：用刻度尺测量水龙头出水口到地面的高度，多次测量取平均值； 测量t的方法：调节水龙头阀门，使一滴水开始下落的同时，恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音。用手机测量n滴水下落的总时间，则 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $