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

**基本信息** 2026-2027学年度高一物理“自由落体运动”同步练，采用“夯实基础+能力提升”分层设计，基础层聚焦概念与实验思想，能力层深化规律应用与综合计算，适配新授课知识进阶路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |夯实基础|伽利略实验思想、自由落体概念、重力加速度理解|以选择题为主，如伽利略实验方法辨析（第3题）、自由落体条件判断（第4题），强化物理观念与科学思维| |能力提升|运动规律应用、v-t/x-t图像分析、综合情境计算|含选择与计算题，如冬枣下落运动分析（第11题）、雨滴等时性综合计算（第16题），培养科学推理与模型建构能力|

2026-2027学年度上学期高一课时作业 自由落体运动 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 夯实基础 一、伽利略斜面实验 1．利用斜面实验合理外推研究自由落体运动的物理学家是（　　） A．焦耳 B．伽利略 C．爱因斯坦 D．阿基米德 2．伽利略用实验验证时遇到的困难是（　　） A．没有测量时间的仪器 B．不能很精确地测定下落的距离 C．不能测出下落物体的瞬时速度 D．不能消除测量过程中阻力对实验的影响 3．伽利略的发现以及他所应用的科学方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法正确的是（    ） A．伽利略研究自由落体运动的实验称为理想斜面实验 B．伽利略用实验直接证明了小球从静止开始沿斜面滚下时速度随位移均匀变化 C．伽利略用实验直接证明了小球从静止开始在空中落下时速度随时间均匀变化 D．伽利略科学方法的核心是实验和推理相结合 二、自由落体运动的基本认识 4．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 5．将一张纸尽可能折小或搓紧成小纸团，使它与一块橡皮从同一高度一起由静止开始下落。仔细观察两者的落地情况，可以发现（　　） A．橡皮先落地 B．小纸团先落地 C．两者几乎同时落地 D．无法判断 6．生活中处处有物理知识，如图所示，一同学发现水龙头损坏后不能完全关闭，有水滴从管口由静止开始不断下落，每两个水滴之间时间间隔相等，忽略空气阻力和水滴间的相互影响，则在水滴落地前（　　）    A．水滴做自由落体运动 B．相对于水滴3来说，水滴2做匀加速直线运动 C．水滴1和水滴2之间距离不变 D．在图示时刻，水滴1和水滴2之间的距离等于水滴2和水滴3之间的距离 三、重力加速度的认识与理解 7．关于自由落体运动，下列说法中正确的是（    ） A．自由落体运动的加速度在世界各地均相同 B．物体刚开始下落时，速度和加速度都为零 C．下落过程中，若，则物体每秒速度增加 D．下落开始连续三个内的位移之比是 8．关于重力加速度，下面几种说法中正确的是（    ） A．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢 B．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小 C．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢 D．质量大的物体重力加速度大，质量小的物体重力加速度小 能力提升 四、自由落体运动规律的基本应用 9．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 10．我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。测试中将头盔由静止下落后撞击地面，忽略空气阻力，取，则头盔撞击地面时的速度为（     ） A． B． C． D． 11．新疆的冬枣广受人们喜爱。一个冬枣从距离地面高的树上由静止下落，冬枣可视为质点且落地后不反弹，不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（     ） A．冬枣下落的时间是2.1s B．冬枣在第内下落的高度是2.5m C．冬枣在落地前时的瞬时速度大小是 D．冬枣在整个下落过程中的平均速度大小是 12．一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 五、自由落体运动中的图像问题 13．取竖直向上为正方向，下列图像中正确反映自由落体运动规律的是（　　） A． B． C． D． 14．下列图像中，与自由落体运动规律相符合的是（　　） A． B． C． D． 六、自由落体运动规律的综合应用 15．一小球从离地面500m处自由落下，不计空气阻力，取，求： (1)小球落到地面需要的时间。 (2)小球在下落时间为总下落时间一半时的速度大小。 16．在学过自由落体运动规律后，某同学对房檐下落的雨滴产生了兴趣，她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高的窗子的上、下沿，如图所示，其中2点和3点之间的小矩形表示该同学正对的窗子高度，请问： (1)滴水的时间间隔是多少？ (2)此屋檐离地面有多高？ 17．图甲为意大利著名建筑物比萨斜塔，相传伽利略在此做过自由落体实验。如图乙所示，现将两个小铁球P和Q用长L=6.2m不可伸长的轻绳连接，从与比萨斜塔的塔顶等高的A处将悬吊Q球的P球由静止释放，测得Q球落地的时间t=3s，忽略空气阻力，g取10m/s2，可能用到3.22=10.24，求： (1)开始下落时，PQ连接体的加速度大小； (2)比萨斜塔的高度H； (3)P、Q球落地的时间差△t。 18．某供电公司的一名工作人员在高空作业时不慎将手中的一个工具掉落，已知工具从距离地面高45m的空中由静止开始下落，不计空气阻力，取重力加速度。求： (1)工具经过多少时间落到地面； (2)工具在第1s末的速度大小； (3)工具在最后1s内的位移。 试卷第8页，共9页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年度上学期高一课时作业 自由落体运动 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 夯实基础 一、伽利略斜面实验 1．利用斜面实验合理外推研究自由落体运动的物理学家是（　　） A．焦耳 B．伽利略 C．爱因斯坦 D．阿基米德 【答案】B 【详解】利用斜面实验合理外推研究自由落体运动的物理学家是伽利略，故ACD错误，B正确。 故选B。 2．伽利略用实验验证时遇到的困难是（　　） A．没有测量时间的仪器 B．不能很精确地测定下落的距离 C．不能测出下落物体的瞬时速度 D．不能消除测量过程中阻力对实验的影响 【答案】C 【详解】尽管伽利略时代没有精确测量时间的仪器，但对验证的关系而言，无法测出下落的瞬时速度是最大的困难，实际上，当时对瞬时速度的含义也是不清楚的。 故选C。 3．伽利略的发现以及他所应用的科学方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。关于伽利略对自由落体运动的研究，下列说法正确的是（    ） A．伽利略研究自由落体运动的实验称为理想斜面实验 B．伽利略用实验直接证明了小球从静止开始沿斜面滚下时速度随位移均匀变化 C．伽利略用实验直接证明了小球从静止开始在空中落下时速度随时间均匀变化 D．伽利略科学方法的核心是实验和推理相结合 【答案】D 【详解】A．理想斜面实验是证明在理想的情况下，物体在光滑的斜面上下滑后，将滑到另一个光滑的斜面上等高点速度才减为零，如果运动方向上是光滑的水平面，物体将一直运动下去，所以最后得出物体的运动不需要力来维持的结论，该实验不是指研究自由落体运动的实验，选项A错误； BCD．将斜面倾角增大到竖直时，沿斜面下滑的运动将变为自由落体，这是将实验和推理相结合的结果，所以该实验没有直接证明小球从静止开始沿斜面滚下时速度随位移均匀变化，也没有直接证明小球从静止开始在空中落下时速度随时间均匀变化，选项BC错误，D正确。 故选D。 二、自由落体运动的基本认识 4．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。 5．将一张纸尽可能折小或搓紧成小纸团，使它与一块橡皮从同一高度一起由静止开始下落。仔细观察两者的落地情况，可以发现（　　） A．橡皮先落地 B．小纸团先落地 C．两者几乎同时落地 D．无法判断 【答案】C 【详解】将纸搓紧成小纸团后，由于纸团和橡皮所受空气阻力与一张纸相比要小的多，可将之忽略不计，物体下落的快慢与物体的质量无关，与有无阻力有关。故二者释放后几乎同时落地。C正确； 故选C。 6．生活中处处有物理知识，如图所示，一同学发现水龙头损坏后不能完全关闭，有水滴从管口由静止开始不断下落，每两个水滴之间时间间隔相等，忽略空气阻力和水滴间的相互影响，则在水滴落地前（　　）    A．水滴做自由落体运动 B．相对于水滴3来说，水滴2做匀加速直线运动 C．水滴1和水滴2之间距离不变 D．在图示时刻，水滴1和水滴2之间的距离等于水滴2和水滴3之间的距离 【答案】A 【详解】A．水滴初速度为零，仅受重力作用，故水滴做自由落体运动，A正确； B．相对于水滴3来说，水滴2的加速度为0，速度为gT，故做匀速直线运动，B错误； C．设水滴1下落时间为t，水滴1和水滴2之间距离为 故水滴1和水滴2之间距离不断增大，C错误； D．水滴2和水滴3之间的距离为 D错误。 故选A。 三、重力加速度的认识与理解 7．关于自由落体运动，下列说法中正确的是（    ） A．自由落体运动的加速度在世界各地均相同 B．物体刚开始下落时，速度和加速度都为零 C．下落过程中，若，则物体每秒速度增加 D．下落开始连续三个内的位移之比是 【答案】C 【详解】A．重力加速度随纬度和高度变化，各地不同，故A错误； B．自由落体初速度为零，但加速度，故B错误； C．下落过程中，若加速度，则每秒速度增加，故C正确； D．根据初速度为零的匀变速直线运动规律，可知在下落开始连续三个1秒内的位移之比为，故D错误。 故选C。 8．关于重力加速度，下面几种说法中正确的是（    ） A．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢 B．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小 C．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢 D．质量大的物体重力加速度大，质量小的物体重力加速度小 【答案】C 【详解】ABC．重力加速度方向竖直向下，反应速度变化的快慢，包括速度变化的大小和方向，故AB错误，C正确； D．质量大、质量小的物体的重力加速度一样大，故D错误。 故选C。 能力提升 四、自由落体运动规律的基本应用 9．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。 10．我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必须依法佩戴具有缓冲作用的安全头盔。测试中将头盔由静止下落后撞击地面，忽略空气阻力，取，则头盔撞击地面时的速度为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】忽略空气阻力，头盔由静止下落做自由落体运动，下落高度，加速度为。根据匀变速直线运动速度-位移公式得 代入数值计算 故选B。 11．新疆的冬枣广受人们喜爱。一个冬枣从距离地面高的树上由静止下落，冬枣可视为质点且落地后不反弹，不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（     ） A．冬枣下落的时间是2.1s B．冬枣在第内下落的高度是2.5m C．冬枣在落地前时的瞬时速度大小是 D．冬枣在整个下落过程中的平均速度大小是 【答案】C 【详解】A．冬枣下落的时间是，A错误； B．冬枣在第内下落的高度是，B错误； C．冬枣在落地前时已经下落了0.7s，则此时的瞬时速度大小是，C正确； D．冬枣在整个下落过程中的平均速度大小是，D错误。 故选C。 12．一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。 五、自由落体运动中的图像问题 13．取竖直向上为正方向，下列图像中正确反映自由落体运动规律的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．取竖直向上为正方向，由自由落体运动规律可知，图像为开口向下的抛物线，故A错误； BC．取竖直向上为正方向，由自由落体运动规律可知，为一条过原点的向下倾斜的直线，故B错误，C正确； D．取竖直向上为正方向，由自由落体运动规律可知，加速度大小为重力加速度，方向竖直向下，加速度为负值，故D错误。 故选C。 14．下列图像中，与自由落体运动规律相符合的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】自由落体运动是初速度为零的加速度恒定为g的匀变速运动，则a-t图线是平行横轴的直线，根据v=gt可知v-t图线是过原点倾斜的直线，根据x=gt2可知x-t图线为抛物线，x-t2图线为过原点的倾斜直线。 故选B。 六、自由落体运动规律的综合应用 15．一小球从离地面500m处自由落下，不计空气阻力，取，求： (1)小球落到地面需要的时间。 (2)小球在下落时间为总下落时间一半时的速度大小。 【答案】(1)10s (2) 【详解】（1）小球做自由落体运动，由位移公式 可得 （2）由速度公式 可得 16．在学过自由落体运动规律后，某同学对房檐下落的雨滴产生了兴趣，她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高的窗子的上、下沿，如图所示，其中2点和3点之间的小矩形表示该同学正对的窗子高度，请问： (1)滴水的时间间隔是多少？ (2)此屋檐离地面有多高？ 【答案】(1) (2)3.2m 【详解】（1）设屋檐离地面高为h，滴水间隔为T，则 第2滴水的位移             第3滴水的位移             且                 联立解得 （2）由，则屋檐高 17．图甲为意大利著名建筑物比萨斜塔，相传伽利略在此做过自由落体实验。如图乙所示，现将两个小铁球P和Q用长L=6.2m不可伸长的轻绳连接，从与比萨斜塔的塔顶等高的A处将悬吊Q球的P球由静止释放，测得Q球落地的时间t=3s，忽略空气阻力，g取10m/s2，可能用到3.22=10.24，求： (1)开始下落时，PQ连接体的加速度大小； (2)比萨斜塔的高度H； (3)P、Q球落地的时间差△t。 【答案】(1)10m/s2 (2)51.2m (3)0.2s 【详解】（1）开始下落时，PQ连接体只受重力作用，则加速度大小为g=10m/s2； （2）根据自由落体运动的规律，对Q从开始下落打落到地面有 解得H=51.2m （3）根据，可得P落地的时间 P、Q球落地的时间差 18．某供电公司的一名工作人员在高空作业时不慎将手中的一个工具掉落，已知工具从距离地面高45m的空中由静止开始下落，不计空气阻力，取重力加速度。求： (1)工具经过多少时间落到地面； (2)工具在第1s末的速度大小； (3)工具在最后1s内的位移。 【答案】(1)3s (2)10m/s (3)25m，方向竖直向下 【详解】（1）物体做自由落体运动，由 可得物体落到地面所用时间为 （2）物体在第1s末的速度大小为 解得 （3）物体在前2s内的位移为 解得 则在最后1s内物体的位移为 解得 方向竖直向下。 试卷第8页，共9页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $