2.4自由落体运动基础练习卷 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 自由落体运动同步练习通过基础认知、综合应用、问题解决三层设计，覆盖概念理解、公式应用到实际情境分析，梯度合理，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|自由落体概念、公式直接应用|单选题（如第5、7题）强化物理观念，聚焦运动属性理解| |综合应用|图像分析、多体运动、竖直上抛|多选题（如第11、14题）培养科学推理，涉及过程比较与规律应用| |问题解决|实际情境中的位移、速度计算|解答题（如第16、19题）结合生活场景，提升问题解决能力|

自由落体运动基础练习卷 一、单选题 1．“眼疾手快”玩具可用来锻炼人的反应能力。如图所示，该玩具的圆棒长度为0.4m，游戏者将手放在棒的正下方，手离棒下端的距离h为0.8m。现让棒自由下落，不计空气阻力，重力加速度g取。若从棒由静止释放开始计时，则游戏者能抓住棒的时刻可能是（　　） A．0.25s B．0.35s C．0.45s D．0.55s 2．如图是频闪摄影拍摄的小球自由落体运动的照片，频闪仪每隔相等时间频闪一次，频闪时间间隔未知，根据照片信息（　　） A．可以判断小球从0点由静止释放 B．可以求出当地重力加速度 C．可以求出3.2cm位置的瞬时速度 D．不能说明自由落体运动是匀变速直线运动 3．一篮球从离地面高h处自由下落，与地面碰撞后，反弹高度也为h。篮球与地面的撞击时间和空气阻力均不计，取向下为正方向，下列反映篮球运动的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 4．为研究自由落体运动，从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知每层砖的平均厚度为6.0cm，这个照相机的曝光时间为，则拍摄到的石子位置A距石子下落的起始位置的距离约为（　　） A．1.25m B．2.5m C．5.0m D．7.5m 5．做自由落体运动的物体（　　） A．位移随时间均匀增大 B．速度变化率不断增大 C．加速度随时间均匀增大 D．在任意一段时间内速度变化量的方向均竖直向下 6．2026年世界泳联跳水世界杯中国跳水“梦之队”包揽了全部赛事项目的9枚金牌。某次跳水比赛中若将运动员的运动视为竖直上抛运动，忽略空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．上升过程中加速度逐渐减小 B．上升到最高点时速度为零，加速度也为零 C．下落过程中速度变化量的方向竖直向下 D．上升和下落经过同一位置时的速度大小相等、方向相同 7．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 8．在某校2025级新生篮球赛中，篮球架下的一运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升到最大高度所用时间为3t。第一个t内上升的高度为，第三个t内上升的高度为，不计空气阻力，则等于（     ） A． B． C． D． 9．一个物体做自由落体运动，取，则（     ） A．物体2s末的速度为 B．物体2s末的速度为 C．物体2s内下落的高度是40m D．物体2s内下落的高度是10m 10．无人机悬停在空中，将无人机中的甲、乙两个小球由静止同时释放，不计空气阻力，已知甲球的质量大于乙球的质量。以甲球为参考系，乙球的运动状态是（     ） A．静止不动 B．向上做匀速直线运动 C．向下做匀速直线运动 D．向下做匀加速直线运动 二、多选题 11．从高度为80m的塔顶先后自由释放a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，不计空气阻力，以下判断正确的是（　　） A．a球接触地面瞬间，b球离地高度为45m B．a球下落高度为20m时，b球的速度大小为10m/s C．在b球释放之后、a球接触地面之前，两球速度差恒定 D．在b球释放之后、a球接触地面之前，两球距离恒定 12．从高处释放一小球，不计空气阻力，小球做自由落体运动，下列说法正确的有（    ）（g取） A．小球在第1s内的位移为5m B．小球在第2s内的位移为15m C．小球在第3s末的速度为30m/s D．小球在连续相等时间内的位移差为恒定值 13．乘坐热气球观光是一种休闲娱乐活动。如图所示，一个热气球正沿竖直方向加速上升，此过程中粘在吊篮底部两个紧挨着的小石块A和B先后脱落，忽略石块所受空气阻力，则两石块均在空中运动的过程中（可视为在同一竖直线上运动），以下说法正确的是（    ） A．石块A的速度方向始终保持不变 B．石块A的加速度方向始终保持不变 C．两个石块之间的距离保持不变 D．以A为参考系，B做匀速直线运动 14．如图所示，从屋檐每隔时间T滴下一滴水，当第5滴水正欲滴下时，第1滴水刚好落到水平地面上，屋檐到地面的距离为h，忽略空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．第1滴水落地瞬间，第1、3两滴水的速度之比为 B．第1滴水落地瞬间，第2、3两滴水的速度之比为 C．第1滴水落地前，第2滴水相对于第1滴水静止 D．当地的重力加速度大小为 15．如图所示，某同学站在平台竖直向上抛出一小球，一段时间后小球落回地面，不计空气阻力，取。关于小球从最高点下落过程说法正确的是（　　） A．小球在最高点时加速度为0 B．小球下落0.5s时和时的速度大小之比为 C．小球下落过程中第一个内和第二个内的位移大小之比为 D．若小球从最高点开始经过1.2s落地，则小球下落时离地的高度为 三、解答题 16．将小球从离地面高度处以的速度竖直向上抛出，不计空气阻力，取。求： (1)小球到达最高点需要的时间； (2)小球落地时速度的大小。 17．某人站在离地高H=59m的平台边缘，以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一块可以看成质点的石块，石块抛出点距离平台边缘高度为h1=1m，不考虑空气阻力，取。求： (1)石块上升离地面的最大高度h； (2)石块从抛出到落到地面所用的时间t。 18．某同学以的初速度竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，取重力加速度。 (1)小球上升的最大高度是多少？ (2)小球从抛出到落回抛出点所用的总时间是多少？ (3)小球在抛出后2s末的速度大小和方向如何？ 19．高空抛物会造成严重的安全隐患，刑法修正案（十一）新设高空抛物罪，“高空抛物”正式入刑。若一小玻璃球从高度处的楼层由静止滑落，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求： (1)小玻璃球经过多长时间落到地面； (2)小玻璃球落地时的速度； (3)下落过程中，小玻璃球在最后2s内的位移大小。 20．如图所示，用一细绳将一个小球悬挂在天花板上，小球正下方有一圆筒，圆筒高，现剪断细线，让小球从静止开始下落，经过时间，小球到达圆筒顶部，不计空气阻力，小球可视为质点，取，小球下落过程中没有与圆筒发生接触。求： (1)小球开始下落时，离圆筒的高度H； (2)小球通过圆筒的时间。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 自由落体运动基础练习卷 一、单选题 1．“眼疾手快”玩具可用来锻炼人的反应能力。如图所示，该玩具的圆棒长度为0.4m，游戏者将手放在棒的正下方，手离棒下端的距离h为0.8m。现让棒自由下落，不计空气阻力，重力加速度g取。若从棒由静止释放开始计时，则游戏者能抓住棒的时刻可能是（　　） A．0.25s B．0.35s C．0.45s D．0.55s 【答案】C 【详解】设手恰好抓住棒的下端，由有 解得 设手恰好抓住棒的上端，由有 解得，则手能抓住棒的时刻，综上可知ABD错误，C正确。 故选C。 2．如图是频闪摄影拍摄的小球自由落体运动的照片，频闪仪每隔相等时间频闪一次，频闪时间间隔未知，根据照片信息（　　） A．可以判断小球从0点由静止释放 B．可以求出当地重力加速度 C．可以求出3.2cm位置的瞬时速度 D．不能说明自由落体运动是匀变速直线运动 【答案】A 【详解】A．如果小球从 0 点由静止释放，根据那么在闪光时间T，2T，3T，4T…..时间内的位移之比为x1：x2：x3…=1：4：9：…，图中的为x1：x2：x3…=0.8：3.2：7.2：…=1：4：9：…，则可以判断小球从0点由静止释放，故A正确； B．匀变速直线运动中Δx=gT2，题中Δx=1.6cm，但题目中频闪时间间隔T未知，因此无法求出当地重力加速度，故B错误； C．根据，题目中频闪时间间隔T未知，无法求出3.2cm位置的瞬时速度，故C错误； D．根据照片相邻两段的位移差Δx=1.6cm恒定，说明自由落体运动是匀变速直线运动，故D错误； 故选A。 3．一篮球从离地面高h处自由下落，与地面碰撞后，反弹高度也为h。篮球与地面的撞击时间和空气阻力均不计，取向下为正方向，下列反映篮球运动的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】空气阻力不计，下落阶段与上升阶段的加速度相同，图像的斜率大小应相同 反弹高度与下落高度相同，根据，反弹前后瞬间的速度等大，反向，两阶段运动时间相同。 故选A。 4．为研究自由落体运动，从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知每层砖的平均厚度为6.0cm，这个照相机的曝光时间为，则拍摄到的石子位置A距石子下落的起始位置的距离约为（　　） A．1.25m B．2.5m C．5.0m D．7.5m 【答案】C 【详解】由图可知，在曝光的时间内，物体下降了大约有两层砖的厚度，即12cm，曝光时间为，所以AB段的平均速度为 由于曝光时间很短，可以近似认为石子在这段时间内的平均速度等于位置 A 的瞬时速度，即，根据自由落体运动公式有 取，代入上式，解得 故选C。 5．做自由落体运动的物体（　　） A．位移随时间均匀增大 B．速度变化率不断增大 C．加速度随时间均匀增大 D．在任意一段时间内速度变化量的方向均竖直向下 【答案】D 【详解】A．自由落体位移公式为，位移与时间的平方成正比，随时间非均匀增大，故A错误； B．速度变化率的物理意义是加速度，自由落体加速度恒为重力加速度，大小不变，故B错误； C．自由落体运动只受重力作用，加速度恒为，不随时间变化，故C错误； D．速度变化量，方向竖直向下，为标量，因此速度变化量方向始终与一致，竖直向下，故D正确。 故选D。 6．2026年世界泳联跳水世界杯中国跳水“梦之队”包揽了全部赛事项目的9枚金牌。某次跳水比赛中若将运动员的运动视为竖直上抛运动，忽略空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．上升过程中加速度逐渐减小 B．上升到最高点时速度为零，加速度也为零 C．下落过程中速度变化量的方向竖直向下 D．上升和下落经过同一位置时的速度大小相等、方向相同 【答案】C 【详解】A．忽略空气阻力时，运动员整个运动过程仅受重力作用，加速度恒为重力加速度g，大小、方向均不变，故A错误； B．上升到最高点时速度为零，但仍受重力作用，加速度为g，方向竖直向下，不为零，故B错误； C．根据加速度定义，速度变化量方向与加速度方向一致，下落过程加速度方向竖直向下，因此速度变化量方向竖直向下，故C正确； D．根据竖直上抛运动的对称性，上升和下落经过同一位置时速度大小相等、方向相反（上升时速度向上，下落时速度向下），故D错误。 故选C。 7．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。 8．在某校2025级新生篮球赛中，篮球架下的一运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升到最大高度所用时间为3t。第一个t内上升的高度为，第三个t内上升的高度为，不计空气阻力，则等于（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】运动员竖直上抛运动的逆过程可看作是自由落体运动，则根据自由落体运动相等时间的位移之比为……，可知第一个内上升的高度为与第三个内上升的高度为之比为。 故选D。 9．一个物体做自由落体运动，取，则（     ） A．物体2s末的速度为 B．物体2s末的速度为 C．物体2s内下落的高度是40m D．物体2s内下落的高度是10m 【答案】A 【详解】AB．由，故A正确，B错误； CD．由，故CD错误。 故选 A。 10．无人机悬停在空中，将无人机中的甲、乙两个小球由静止同时释放，不计空气阻力，已知甲球的质量大于乙球的质量。以甲球为参考系，乙球的运动状态是（     ） A．静止不动 B．向上做匀速直线运动 C．向下做匀速直线运动 D．向下做匀加速直线运动 【答案】A 【详解】不计空气阻力时，甲、乙两球由静止释放后均做自由落体运动，加速度均等于重力加速度，与小球质量无关。 两球初速度均为0，任意时刻的速度满足，乙相对于甲的速度； 任意时刻下落位移满足，乙相对于甲的位移 因此以甲为参考系，乙静止不动。 故选A。 二、多选题 11．从高度为80m的塔顶先后自由释放a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，不计空气阻力，以下判断正确的是（　　） A．a球接触地面瞬间，b球离地高度为45m B．a球下落高度为20m时，b球的速度大小为10m/s C．在b球释放之后、a球接触地面之前，两球速度差恒定 D．在b球释放之后、a球接触地面之前，两球距离恒定 【答案】BC 【详解】A．根据自由落体的规律可得a球运动时间为 此时b球运动时间为 a球接触地面瞬间，b球离地高度为，故A错误； B．a球下落高度为20m时，经历时间为 此时b球运动时间为，速度为，故B正确； C．在b球释放之后、a球接触面之前，两球运动的时间差恒定，故速度差恒定，故C正确； D．在b球释放之后、a球接触地面之前，两球距离为 两球距离随时间变大而变大，故D错误。 故选BC。 12．从高处释放一小球，不计空气阻力，小球做自由落体运动，下列说法正确的有（    ）（g取） A．小球在第1s内的位移为5m B．小球在第2s内的位移为15m C．小球在第3s末的速度为30m/s D．小球在连续相等时间内的位移差为恒定值 【答案】ABCD 【详解】A．小球在第1s内的位移，故A正确； B．小球在第2s内的位移，故B正确； C．小球在第3s末的速度，故C正确； D．小球在连续相等时间内的位移差为恒定值，故D正确。 故选ABCD。 13．乘坐热气球观光是一种休闲娱乐活动。如图所示，一个热气球正沿竖直方向加速上升，此过程中粘在吊篮底部两个紧挨着的小石块A和B先后脱落，忽略石块所受空气阻力，则两石块均在空中运动的过程中（可视为在同一竖直线上运动），以下说法正确的是（    ） A．石块A的速度方向始终保持不变 B．石块A的加速度方向始终保持不变 C．两个石块之间的距离保持不变 D．以A为参考系，B做匀速直线运动 【答案】BD 【详解】A．石块A脱落后仅受重力作用，做竖直上抛运动。在上升阶段速度方向竖直向上，下落阶段速度方向竖直向下，速度方向发生变化，故A错误； B．无论上升或下落阶段，石块A的加速度始终为g，方向竖直向下且保持不变，故B正确； CD．两石块脱落后加速度均为g，方向竖直向下。以石块A为参考系，石块B相对于A的加速度为0，因B后脱落，则B相对A的初速度不为零，则B相对于A做匀速直线运动，随时间的增加，则两个石块之间的距离逐渐变大，故C错误，D正确； 故选BD。 14．如图所示，从屋檐每隔时间T滴下一滴水，当第5滴水正欲滴下时，第1滴水刚好落到水平地面上，屋檐到地面的距离为h，忽略空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．第1滴水落地瞬间，第1、3两滴水的速度之比为 B．第1滴水落地瞬间，第2、3两滴水的速度之比为 C．第1滴水落地前，第2滴水相对于第1滴水静止 D．当地的重力加速度大小为 【答案】AD 【详解】D．当第5滴水正欲滴下时，第1滴水刚好落到水平地面上，可知每滴水在空中运动的时间为，则有 解得当地的重力加速度大小为，故D正确； AB．第1滴水落地瞬间，第1、3两滴水的速度之比为 第2、3两滴水的速度之比为，故A正确，B错误； C．第1滴水和第2滴水有相同的加速度，但两滴水同一时刻的速度不同，所以第1滴水落地前，第2滴水相对于第1滴水做匀速直线运动，故C错误。 故选AD。 15．如图所示，某同学站在平台竖直向上抛出一小球，一段时间后小球落回地面，不计空气阻力，取。关于小球从最高点下落过程说法正确的是（　　） A．小球在最高点时加速度为0 B．小球下落0.5s时和时的速度大小之比为 C．小球下落过程中第一个内和第二个内的位移大小之比为 D．若小球从最高点开始经过1.2s落地，则小球下落时离地的高度为 【答案】BD 【详解】A．小球在最高点时速度为零，加速度为，故A错误； B．小球下落过程做自由落体运动，根据 可知与时间成正比，则小球下落0.5s时和时的速度大小之比为，故B正确； C．小球下落过程做自由落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动推论，可知在连续相等时间的位移之比是，故C错误； D．小球下落过程做自由落体运动，则有 代入数据解得，故D正确。 故选BD。 三、解答题 16．将小球从离地面高度处以的速度竖直向上抛出，不计空气阻力，取。求： (1)小球到达最高点需要的时间； (2)小球落地时速度的大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据题意可知，小球开始做竖直上抛运动，小球到达最高点需要的时间。 （2）小球上升的最大高度为 小球下落做自由落体运动，则有 解得 17．某人站在离地高H=59m的平台边缘，以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一块可以看成质点的石块，石块抛出点距离平台边缘高度为h1=1m，不考虑空气阻力，取。求： (1)石块上升离地面的最大高度h； (2)石块从抛出到落到地面所用的时间t。 【答案】(1)80m (2)6s 【详解】（1）石块做的是竖直上抛运动，其加速度大小为，设石块竖直上抛运动上升的最大高度为，则根据速度与位移的关系式有 代入数据解得 所以石块上升离地面的最大高度为 （2）以竖直向上为正方向，则石块从抛出到落地的全过程，由竖直上抛的位移公式有 代入数据解得， 即石块从抛出到落到地面所用的时间为。 18．某同学以的初速度竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，取重力加速度。 (1)小球上升的最大高度是多少？ (2)小球从抛出到落回抛出点所用的总时间是多少？ (3)小球在抛出后2s末的速度大小和方向如何？ 【答案】(1)7.2m (2)2.4s (3)8m/s，方向竖直向下 【详解】（1）小球做竖直上抛运动，根据运动学公式可知上升的最大高度为 （2）小球从抛出到上升到最高点的过程用时为，则 由于运动的对称性，从最高点下降到抛出点时所用的时间也为，所以总时间为2.4s。 （3）设竖直向上为正方向，根据运动学公式有 所以2s后小球的速度大小为8m/s，方向竖直向下。 19．高空抛物会造成严重的安全隐患，刑法修正案（十一）新设高空抛物罪，“高空抛物”正式入刑。若一小玻璃球从高度处的楼层由静止滑落，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求： (1)小玻璃球经过多长时间落到地面； (2)小玻璃球落地时的速度； (3)下落过程中，小玻璃球在最后2s内的位移大小。 【答案】(1) (2)，方向竖直向下 (3) 【详解】（1）小玻璃球做自由落体运动，由 解得 （2）根据速度时间公式 解得落地时的速度 方向竖直向下 （3）前1s小玻璃球下落的位移大小为 解得 最后2s内的位移大小为 解得 20．如图所示，用一细绳将一个小球悬挂在天花板上，小球正下方有一圆筒，圆筒高，现剪断细线，让小球从静止开始下落，经过时间，小球到达圆筒顶部，不计空气阻力，小球可视为质点，取，小球下落过程中没有与圆筒发生接触。求： (1)小球开始下落时，离圆筒的高度H； (2)小球通过圆筒的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）小球从静止自由下落，经到达圆筒顶部，下落高度即 （2）小球到达圆筒顶部时的速度 通过圆筒的过程为匀加速直线运动，初速度，位移，由运动学公式 解得（舍去负根） 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $