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

**基本信息** 分层清晰，基础巩固练（7题）与能力提升练（5题）配比合理，从概念辨析到综合应用梯度衔接自然，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固练|自由落体定义、公式应用、简单综合|概念辨析（题1、2）、基础计算（题3-5）、初步图像与多球问题（题6、7）| |能力提升练|杆通过点时间、实际情境分析、追及问题|复杂模型（题8、11）、生活情境（题9、12）、综合推理（题10）|

自由落体运动 分层练习 【基础巩固练】 1．下列情境中，可以将物体的运动视为自由落体运动的是( ) A.空中飘落的羽毛 B.从静止开始自由下落的铅球 C.悬停在空中的风筝 D.水平飞行的飞机 2．下列对自由落体运动的说法正确的是(      ) A.物体做自由落体运动不受任何外力 B.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 C.“重的物体下落得快”是伽利略自由落体运动的结论 D.做自由落体运动的物体，质量越大，下落越快 3．某棵苹果树上的苹果从离水平地面高5m处由静止下落，不计空气阻力和其他枝叶对苹果的影响，取重力加速度大小，下列说法正确的是(      ) A.苹果在空中运动时，相同时间内的速度变化量不同 B.苹果在空中的运动时间为1.2s C.苹果着地前瞬间速度大小为 D.苹果着地前0.5s内运动的位移大小为1.25m 4．（多选）一个可视为质点的小石块从塔顶由静止开始自由下落，它在最后1 s内的位移是20 m（取重力加速度），则( ) A.石块的末速度大小为20 m/s B.石块的末速度大小为25 m/s C.石块的下落时间为2.5 s D.石块下落过程中的平均速度大小为31.25 m/s 5．（多选）生活在青藏高原的胡秃鹫（如图），以动物骸骨为主要食物.由于无法直接吞下巨大的牛骨，聪明的胡秃鹫会叼起牛骨飞到山谷的上空，然后将牛骨从几十米的高空释放，高速运动的牛骨落到石头上摔成小块，然后胡秃鹫可以吞食.设某次胡秃鹫将牛骨从高空由静止释放，牛骨落到石头上时的速度达到了.若不考虑空气阻力，重力加速度，则下列说法正确的是(      ) A.牛骨下落的时间为3 s B.牛骨下落的高度为90 m C.牛骨下落到总高度一半时的速度大小为15 m/s D.牛骨下落的最后1 s内下落的高度为25 m 6．如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面的高度之比为。若先后依次无初速度释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则(      ) A.三个小球到达桌面时的速度大小之比是 B.三个小球运动时间之比为3:2:1 C.b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差 D.若三个小球同时释放，落至桌面的时间之比为 7．从空中同一位置由静止先后释放小球a和b，两小球在空中都做自由落体运动，则两小球在空中的距离d随小球b下落时间t的变化图像正确的是(      ) A. B. C. D. 【能力提升练】 8．如图所示，竖直悬挂一长为L、质量分布均匀的铁棒，其下端与A点的距离为L。将铁棒由静止释放，铁棒通过A点的时间间隔为。若铁棒的长度为2L，铁棒通过A点的时间间隔为，则为(      ) A. B. C. D. 9．（多选）人教版物理必修一教材封面如图。由于相机存在固定的曝光时间，照片中呈现的下落的砂粒并非砂粒本身的形状，而是成了一条条模糊的径迹，砂粒的疏密分布也不均匀。若近似认为砂粒做自由落体运动，不计砂粒间的相互影响，可认为砂粒随时间均匀漏下，以下推断正确的是(      ) A.出口下方4 cm处的径迹长度约是视2 cm处的倍 B.出口下方4 cm处的径迹长度约是2 cm处的2倍 C.出口下方0~2 cm范围内的砂粒数约与2~4 cm范围内的砂粒数相等 D.出口下方0~3 cm范围内的砂粒数约为3~9 cm范围内的砂粒数的倍 10．如图所示，空中有A、B两个小球的初始高度差为。先将小球A由静止释放，当A下落高度为时，再将小球B由静止释放，结果两小球同时落到地面上，重力加速度为g，不计空气阻力，则小球A距离地面的高度为(      ) A. B. C. D. 11．如图所示的木杆长L，上端悬挂在某一点，由静止放开后让它自由落下（不计空气阻力），木杆通过悬点正下方2L处的圆筒AB，圆筒AB高为3.5L，重力加速度为g，则木杆被圆筒AB完全挡住的时间为(      ) A. B. C. D. 12．（多选）高空坠物危害极大，常有媒体报道高空坠物伤人事件。某建筑工地一根长为l的直钢筋突然从高空坠下，垂直落地时，恰好被检查安全生产的随行记者用相机拍到钢筋坠地瞬间的照片。为了调查钢筋是从几楼坠下的，检查人员将照片还原后测得钢筋的影像长为L，且，查得当时相机的曝光时间为t，楼房每层高为h，重力加速度为g，不计空气阻力，则（影像长度包括钢筋长度和钢筋坠地前在曝光时间t内下落的距离）(      ) A.钢筋坠地瞬间的速度约为 B.钢筋坠下的楼层约为 C.钢筋坠下的楼层约为 D.钢筋的整个下落时间内的平均速度约为 参考答案 1．答案：B 解析：自由落体运动是只在重力作用下且初速度为零的竖直向下的匀变速直线运动； A．空中飘落的羽毛所述的空气阻力不能忽略，不是自由落体运动，故A错误； B．从静止开始自由下落的铅球，空气阻力的影响可忽略，可看做自由落体运动，故B正确； C．悬停在空中的风筝处于静止状态，不是自由落体运动，故C错误； D．水平飞行的飞机是在水平方向运动，不是自由落体运动，故D错误。故选B。 2．答案：B 解析：ABD.做自由落体运动的物体初速度为0，只受重力作用，加速度为重力加速度，下落的快慢与质量无关，所以自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故AD错误，B正确；C.“重的物体下落得快”是亚里士多德自由落体运动的结论，故C错误。故选B。 3．答案：C 解析：A.苹果在空中运动时，相同时间内的速度变化量为：，可知相同时间内的速度变化量不变，故A错误； B.由，可得苹果在空中的运动时间为 故B错误； C.苹果着地前瞬间速度大小为 故C正确； D.苹果着地前0.5s内运动的位移大小为 故D错误。 故选C。 4．答案：BC 解析：石块在最后1 s内的位移，代入数据解得石块的下落时间，C正确；石块的末速度大小为，A错误，B正确；石块下落过程中的平均速度大小为，D错误。 5．答案：AD 解析：牛骨做自由落体运动，牛骨下落的时间为，A正确；牛骨下落的高度为，B错误；根据，可得牛骨下落到总高度一半时的速度大小为，C错误；牛骨前2 s下落的高度，则最后1 s内牛骨下落的高度为，D正确. 6．答案：A 解析：根据可得三个小球到达桌面时的速度之比，故A正确；根据得三个小球运动时间之比，所以若三个小球同时释放，落至桌面的时间之比为，故BD错误；b与a开始下落的时间差与b开始下落的时间差，可知，故C错误。 7．答案：B 解析：设两球下落的时间间隔为T，小球b知下落时间为，小球a下落时间为，因此两球间的距离由于g、T都是常数，所以d与t是一次函数关系。故选B。 8．答案：A 解析：铁棒从静止释放到下端到达A点的过程，有；铁棒从静止释放到上端到达A点的过程，当铁棒长度为L时，有，当铁棒长度为2L时，有，又，联立解得，故选A。 9．答案：AD 解析：砂粒做自由落体运动，根据可知砂粒下降的速度为，则出口下方4 cm处的速度约是2 cm处的倍，由于相机曝光的时间很短，径迹的长度为，可知出口下方4 cm处的径迹长度约是2 cm处的倍，故A正确，B错误；根据初速度为零的匀加速直线运动通过相等位移所用的时间之比为，可知同一砂粒通过这段位移与这段位移的时间之比为，因砂粒随时间均匀漏下，可知出口下方范围内的砂粒数与范围内的砂粒数的比值为，故C错误；同理可知同一砂粒通过这段位移与这段位移的时间之比为，因砂粒随时间均匀漏下，可知出口下方范围内的砂粒数约为范围内的砂粒数的倍，故D正确。 10．答案：C 解析：设当A下落高度为时，速度为v，之后运动时间t与B小球同时落到地面上，根据题意有 联立解得 所以小球A距离地面的高度 故选C。 11．答案：A 解析：当木杆上端到达A点时有，当木杆下端到达B点时有，被完全挡住的时间，解得，故选A。 12．答案：BD 解析：钢筋在最后t时间内的位移为，故t时间内的平均速度，由于t时间极短，可以表示末时刻的瞬时速度，故末速度为，A错误；钢筋的运动过程近似为自由落体运动，对运动全程有，解得，故楼层为，C错误，B正确；钢筋在整个下落时间内的平均速度约为，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $