第2章 第5节 第1课时 分层训练 能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修一同步教参（教科版）

　　　　　　　　　　　　

题组1　对自由落体运动的理解

1．关于自由落体运动，下列说法错误的是(　　)

A．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动

B．自由落体运动相同时间内速度变化量一定相同

C．自由落体运动相同时间内的平均速度一定相同

D．自由落体运动相邻相等时间间隔内位移之差都相等

解析：选C。自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，由公式Δv＝gt可知，相同时间内速度变化量一定相同，由公式Δx＝gT2可知，相邻相等时间间隔内位移之差都相等，故A、B、D正确；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，速度越来越大，相同时间内的平均速度一定不相同，故C错误。

2．甲球的质量是乙球质量的5倍，两球从同一高度同时自由落下，下列说法正确的是(　　)

A．甲、乙都做自由落体运动，所以都不受任何外力作用

B．甲、乙从同一高度自由落下，所以两球同时落地

C．甲球质量大，所以甲的加速度比乙的加速度大

D．甲球质量大，所以甲落到地面的速度也大

解析：选B。甲、乙都做自由落体运动，都只受重力作用，故A错误；因为甲、乙两球同时做自由落体运动，它们的初速度为0，加速度为g，根据v＝gt和h＝gt2知，两球具有相同的速度和位移，故两个小球的运动情况完全相同，同时落地，落地速度也相同，故B正确，C、D错误。

题组2　自由落体运动规律的应用

3．“用直尺测同学的反应时间”实验中，若测出直尺下落的高度为15 cm，g取10 m/s2，则该同学的反应时间约为(　　)

A．0.03 s　　　　　　　 B．0.17 s

C．0.3 s    D．1.7 s

解析：选B。由题意可知，该同学的反应时间内直尺下落的高度为h＝15 cm＝0.15 m，根据自由落体运动位移与时间关系式h＝gt2，代入数据解得t≈0.17 s。

4．一个物体做自由落体运动(g取10 m/s2)，设该物体落到地上的时间为4 s，则该物体第2 s末速度大小和4 s内下落高度分别为(　　)

A．40 m/s　160 m    B．40 m/s　80 m

C．20 m/s　160 m    D．20 m/s　80 m

解析：选D。根据自由落体运动的规律可得，第2 s末速度大小为v＝gt＝2×10 m/s＝20 m/s，4 s内物体下落高度为h＝gt＝×10×42 m＝80 m。

5．鲣鸟为了捕食小鱼，有时会像箭一样竖直向下扎入水中。某次捕食时鲣鸟从离水面高为45 m处自由下落，不计空气阻力，重力加速度大小g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　)

A．鲣鸟在空中运动的时间为4.5 s

B．鲣鸟落至水面时的速度大小为40 m/s

C．鲣鸟在空中运动的平均速度大小为30 m/s

D．鲣鸟落至水面前1 s内运动的距离为25 m

解析：选D。根据自由落体运动公式h＝gt2，可得鲣鸟在空中运动的时间t＝＝s＝3 s，则鲣鸟落至水面时的速度大小v＝gt＝30 m/s，鲣鸟在空中运动的平均速度大小＝＝15 m/s，故A、B、C错误；根据逆向思维可得鲣鸟落至水面前1 s内运动的距离Δx＝vt1－gt＝30×1 m－×10×12 m＝25 m，故D正确。

6．为了测某废弃水井的井口到水面的距离，小王让一个小石块从井口自由下落，经过2 s后小王听到小石块击水的声音(不考虑声音在空气中传播的时间)。重力加速度大小g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)

A．小石块落到水面时的速度大小为10 m/s

B．井口到水面的距离为40 m

C．若考虑声音在空气中传播的时间，则井口到水面的距离应小于20 m

D．若考虑声音在空气中传播的时间，则小石块落到水面时的速度应大于20 m/s

解析：选C。小石块落到水面时的速度大小v＝gt＝10×2 m/s＝20 m/s，故A错误；井口到水面的距离h＝gt2＝×10×22 m＝20 m，故B错误；若考虑声音在空气中传播的时间，则小石块在空中运动的时间小于2 s，根据A、B选项的速度时间关系和位移时间关系可知井口到水面的距离应小于20 m，小石块落到水面时的速度应小于20 m/s，故C正确，D错误。

7．(多选)重力加速度是一个物体受该星球重力作用的情况下所具有的加速度，也叫自由落体加速度。通常用符号g来表示。其方向竖直向下，单位是m/s2。假设航天员在某行星上从一定高度处由静止释放一重物，不计空气阻力，测得下落过程中前5 s内重物的位移为75 m，后5 s内重物的位移为165 m，则下列说法正确的是(　　)

A．物体下落的时间为8 s

B．该行星表面的重力加速度大小为6 m/s2

C．重物下落过程中，任意相邻2 s内的位移之差为24 m

D．重物全程的平均速度为26 m/s

解析：选ABC。根据题意，设行星表面的重力加速度为g，由h1＝gt，解得g＝6 m/s2，故B正确；设物体下落的时间为t，则有h′＝gt2－g(t－5)2＝165 m，解得t＝8 s，故A正确；根据题意，由位移差公式有Δx＝gT2，其中T＝2 s，则有Δx＝24 m，故C正确；由上述分析可知，重物下落到行星表面时的速度v＝gt＝48 m/s，则重物全程的平均速度＝＝24 m/s，故D错误。

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