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

**基本信息** 以“夯基础-提能力-迎挑战”分层，覆盖自由落体运动概念、规律及应用，梯度合理，注重物理观念建构与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |夯基础|自由落体运动概念、加速度、基本规律|通过玻璃筒实验现象分析、概念辨析题巩固物理观念，题型含单选、多选，对应基础考点| |提能力|规律综合应用、实验探究|结合星球情境计算、频闪照片分析及重力加速度测量实验，培养科学思维与科学探究能力| |迎挑战|实际情境问题解决|以悬崖跳水为背景综合运用规律，体现科学态度与责任，衔接阶段测评需求|

人教版必修第一册同步同步分层练习 62个知识点 · 88道经典例题 ·54个经典题型 第二章 匀变速直线运动的研究 §2.4 自由落体运动 同步分层作业 夯基础 固根基 · 强素养 题型一　自由落体运动和自由落体加速度 1．（25-26高一上·全国·课后作业）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 【答案】C 【详解】抽出空气前.金属片和口小羽毛受到空气阻力的作用，不是自由落体运动，羽毛受到的空气阻力大，所以加速度小，则下落的慢，故AB错误.抽出空气后金属片和小羽毛都不受空气阻力作用.只受重力作用运动，都做加速度为重力加速度的自由落体运动，下落一样快.故C正确.D错误. 综上所述本题答案是：C 2．（24-25高一上·云南红河·阶段检测）关于自由落体运动和重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．在地球上不同地点，重力加速度的值是不同的，在两极略大，赤道略小 B．从一张纸比一块砖下落得慢的事实，可知重力加速度和物体的质量成正比 C．在日常生活中，羽毛的下落可视作自由落体运动 D．重力加速度方向是垂直于地面 【答案】A 【详解】A．在地球上不同地点，重力加速度的值是不同的，在两极略大，赤道略小，选项A正确； B．同一地点的重力加速度是相同的，与物体的质量无关，一张纸比一块砖下落得慢是因为纸张下落时受空气阻力影响较大，选项B错误； C．在日常生活中，羽毛下落时空气阻力影响不可忽略不计，不可视作自由落体运动，选项C错误； D．重力加速度方向是竖直向下的，选项D错误。 故选A。 题型二　自由落体运动的规律及应用 3．（2026高一·全国·专题练习）（多选）图中可以表示物体做自由落体运动的是（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】AB．自由落体运动的速度与时间的关系式为 可知时，且v与t成正比，故A错误，B正确； C．自由落体运动的加速度恒为g，故C正确； D．由可知，h与t2成正比关系，故D错误。 故选BC。 4．（25-26高一上·山西吕梁·期末）甲、乙两物体由静止同时释放做自由落体运动，已知甲的质量是乙的质量的2倍，甲距地面的高度是乙距地面的高度的2倍，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两物体将同时落地 B．甲在空中运动的时间是乙在空中运动的时间的倍 C．甲、乙两物体落地的速度大小相等 D．甲的加速度是乙的加速度的2倍 【答案】B 【详解】ABD．甲、乙两物体做自由落体运动，加速度都为重力加速度g，根据可得物体运动的时间 可知甲运动的时间是乙运动的时间的倍，故B正确，AD错误； C．根据可知甲落地速度是乙落地速度的倍，故C错误。 故选B。 5．（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。 6．（25-26高一上·北京·期中）如图所示，同学用手捏住直尺的顶端，同学用手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在同学放手让直尺下落时，同学立刻捏住直尺，读出同学捏住直尺的刻度，就可以粗略确定同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度，它就变为“人的反应时间测量尺”。下列说法正确的是（    ） A．若以相等的时间间隔标记反应时间的刻度线，则刻度线分布不均匀 B．捏住处的反应时间比捏住处的反应时间短 C．刻度所对应的时间刻度约为 D．反应时间与捏住直尺所在处的刻度值成正比 【答案】A 【详解】A．刻度尺自由下落，做自由落体运动，根据运动学推论可知，匀变速直线运动在运动连续相同时间内有位移差且位移差相等，故各相邻时间刻度值间的长度不等，即刻度线分布不均匀，故A正确； B．捏住处刻度尺下落的高度比捏住处下落的高度长，故捏住处的反应时间比捏住处的反应时间长，故B错误； C．由运动学公式得，刻度所对应的时间刻度 故C错误； D．由运动学公式，可知 反应时间与捏住直尺所在处的刻度值不成正比，故D错误。 故选A。 7．（25-26高一上·云南·阶段检测）（多选）关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　） A．速度变化得越来越快 B．第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是 C．物体的质量越大加速度越大 D．在开始连续的三个1s内通过的位移之比是 【答案】BD 【详解】A．自由落体运动是匀变速直线运动，速度变化的快慢是不变的，故A错误； B．自由落体运动的速度为 则第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是，故B正确； C．自由落体运动是匀变速直线运动，加速度等于重力加速度，是定值，与质量无关，故C错误； D．自由落体运动是初速度为0的匀变速直线运动，在开始连续相等时间内的位移之比为，故D正确。 故选BD。 8．（25-26高一上·江苏·期中）一小球从距地面某一高度处自由下落，落地时速度大小为，不计空气阻力，自由落体加速度，则下列说法正确的是（　　） A．小球落地时间为1s B．小球开始下落时距离地面的高度为 C．小球在下落过程中的平均速度大小为 D．小球在下落的最后内的位移大小为 【答案】D 【详解】A．小球落地时间为 选项A错误； B．小球开始下落时距离地面的高度为 选项B错误； C．小球在下落过程中的平均速度大小为 选项C错误； D．小球在下落的最后内的位移大小为 选项D正确。 故选D。 提能力 综合用 · 善迁移 9．（25-26高一上·全国·课前预习）（多选）一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，若质量为1kg的小球从高度h＝200m处自由落下，落至该星球表面时的速度为v＝40m/s，则（　　） A．该星球表面的重力加速度为4m/s2 B．小球在空中的运动时间为4s C．小球最后1s的下落高度为25m D．小球前2s的平均速度为4m/s 【答案】AD 【详解】已知小球自由下落高度，末速度，质量。 A. 由公式 解得，该星球重力加速度为，故A正确； B. 由 解得总时间：，运动时间为10秒，故B错误； C. 最后1秒（第10秒）的位移为总位移减去前位移，前的位移 最后位移 即最后1秒下落高度为38m，故C错误； D. 前2秒的位移为 前2秒的平均速度 故D正确。 故选AD。 10．（25-26高一上·北京房山·期中）某同学用频闪相机在家拍出的苹果自由下落的情况如图所示，已知频闪相机相邻两次闪光的时间间隔为T，每次闪光的时间很短可忽略不计，苹果在相邻两位置间的距离在图中已经标出，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．若，则苹果由A位置静止释放 B．苹果在B位置时的速度大小为 C．相邻两次闪光时间内，位移的增量保持不变 D．从C到D苹果的速度增量大于从B到C苹果的速度增量 【答案】C 【详解】A．如果苹果由A位置静止释放，根据初速度为0的匀加速直线运动相同时间内的位移比例规律可得，故A错误； B．根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，可知苹果在B位置时的速度大小为，故B错误； C．根据，可知相邻两次闪光时间内，位移的增量保持不变，故C正确； D．根据可知，从C到D苹果的速度增量等于从B到C苹果的速度增量，故D错误。 故选C。 11．（25-26高一上·吉林延边·阶段检测）某物理兴趣小组用如图甲所示的装置测量重物做自由落体运动的重力加速度。 (1)对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是________； A．打点计时器接直流电源也可以正常使用 B．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 C．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料 D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 E．操作时，应先放开纸带后启动电源 (2)实验中打出的一段纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点之间还有4个点没有标出来，已知打点计时器的工作频率为50 Hz，由纸带上的数据可得重力加速度g＝________ m/s2（计算结果保留3位有效数字）； (3)通过图像也可以得出重力加速度，并且能剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。若丙图中的v2－h图像的斜率为k，则重力加速度g＝________（用k表示）。 【答案】(1)BD (2)9.61 (3) 【详解】（1）A.电磁打点计时器和电火花打点计时器均使用交流电源，直流电源无法打点，故A错误； B.两限位孔在同一竖直线，减小纸带与限位孔间的摩擦阻力，故B正确； C.重物选密度大、体积小的重锤（如铁块），减小空气阻力影响，泡沫塑料阻力过大，故C错误； D.重物靠近打点计时器，能充分利用纸带，打出更多有效点，故D正确； E.实验规范：先接通电源，打点稳定后再释放纸带，故E错误。 故选BD。 （2）打点计时器的工作频率为，打点周期，相邻两计数点间还有4个计时点未标出，计数点时间间隔，根据逐差法 （3）由可知，图像斜率，解得 迎挑战 拓思维 · 求突破 12．（25-26高一上·陕西咸阳·期中）如图是悬崖跳水运动员从悬崖跳水时的照片。一位观察者测出，跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s，跳水运动员可视为质点，在空中的运动可看作自由落体运动求:（g=10m/s2） （1）悬崖的高度； （2）下落过程的平均速度； （3）跳水者入水时的速度大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）悬崖的高度 （2）下落过程的平均速度 （3）跳水者入水时的速度大小 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $人教版必修第一册同步同步分层练习 62个知识点 · 88道经典例题 ·54个经典题型 第二章 匀变速直线运动的研究 §2.4 自由落体运动 同步分层作业 夯基础 固根基 · 强素养 题型一　自由落体运动和自由落体加速度 1．（25-26高一上·全国·课后作业）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．（24-25高一上·云南红河·阶段检测）关于自由落体运动和重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．在地球上不同地点，重力加速度的值是不同的，在两极略大，赤道略小 B．从一张纸比一块砖下落得慢的事实，可知重力加速度和物体的质量成正比 C．在日常生活中，羽毛的下落可视作自由落体运动 D．重力加速度方向是垂直于地面 题型二　自由落体运动的规律及应用 3．（2026高一·全国·专题练习）（多选）图中可以表示物体做自由落体运动的是（　　） A． B． C． D． 4．（25-26高一上·山西吕梁·期末）甲、乙两物体由静止同时释放做自由落体运动，已知甲的质量是乙的质量的2倍，甲距地面的高度是乙距地面的高度的2倍，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙两物体将同时落地 B．甲在空中运动的时间是乙在空中运动的时间的倍 C．甲、乙两物体落地的速度大小相等 D．甲的加速度是乙的加速度的2倍 5．（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 6．（25-26高一上·北京·期中）如图所示，同学用手捏住直尺的顶端，同学用手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在同学放手让直尺下落时，同学立刻捏住直尺，读出同学捏住直尺的刻度，就可以粗略确定同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度，它就变为“人的反应时间测量尺”。下列说法正确的是（    ） A．若以相等的时间间隔标记反应时间的刻度线，则刻度线分布不均匀 B．捏住处的反应时间比捏住处的反应时间短 C．刻度所对应的时间刻度约为 D．反应时间与捏住直尺所在处的刻度值成正比 7．（25-26高一上·云南·阶段检测）（多选）关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　） A．速度变化得越来越快 B．第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是 C．物体的质量越大加速度越大 D．在开始连续的三个1s内通过的位移之比是 8．（25-26高一上·江苏·期中）一小球从距地面某一高度处自由下落，落地时速度大小为，不计空气阻力，自由落体加速度，则下列说法正确的是（　　） A．小球落地时间为1s B．小球开始下落时距离地面的高度为 C．小球在下落过程中的平均速度大小为 D．小球在下落的最后内的位移大小为 提能力 综合用 · 善迁移 9．（25-26高一上·全国·课前预习）（多选）一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，若质量为1kg的小球从高度h＝200m处自由落下，落至该星球表面时的速度为v＝40m/s，则（　　） A．该星球表面的重力加速度为4m/s2 B．小球在空中的运动时间为4s C．小球最后1s的下落高度为25m D．小球前2s的平均速度为4m/s 10．（25-26高一上·北京房山·期中）某同学用频闪相机在家拍出的苹果自由下落的情况如图所示，已知频闪相机相邻两次闪光的时间间隔为T，每次闪光的时间很短可忽略不计，苹果在相邻两位置间的距离在图中已经标出，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．若，则苹果由A位置静止释放 B．苹果在B位置时的速度大小为 C．相邻两次闪光时间内，位移的增量保持不变 D．从C到D苹果的速度增量大于从B到C苹果的速度增量 11．（25-26高一上·吉林延边·阶段检测）某物理兴趣小组用如图甲所示的装置测量重物做自由落体运动的重力加速度。 (1)对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是________； A．打点计时器接直流电源也可以正常使用 B．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上 C．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料 D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止 E．操作时，应先放开纸带后启动电源 (2)实验中打出的一段纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是计数点，相邻两个计数点之间还有4个点没有标出来，已知打点计时器的工作频率为50 Hz，由纸带上的数据可得重力加速度g＝________ m/s2（计算结果保留3位有效数字）； (3)通过图像也可以得出重力加速度，并且能剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。若丙图中的v2－h图像的斜率为k，则重力加速度g＝________（用k表示）。 迎挑战 拓思维 · 求突破 12．（25-26高一上·陕西咸阳·期中）如图是悬崖跳水运动员从悬崖跳水时的照片。一位观察者测出，跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s，跳水运动员可视为质点，在空中的运动可看作自由落体运动求:（g=10m/s2） （1）悬崖的高度； （2）下落过程的平均速度； （3）跳水者入水时的速度大小。 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $