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

自由落体运动 1．在真空中，将苹果和羽毛从同一高度同时由静止释放，下列频闪照片符合事实的是 (　　) A　 　　　B　　　　 C　　　　　D 2．下列关于重力加速度的说法，正确的是 (　　) A. 在同一高度同时由静止释放一大一小两个金属球，二者同时着地，说明二者运动的加速度相同，这个加速度就是当地的重力加速度 B. 地球上各处的重力加速度大小都相同 C. 济南的重力加速度为9.8 m/s2，说明在济南做下落运动的物体，每经过1 s速度增加 9.8 m/s D. 黑龙江和广州的重力加速度都竖直向下，两者的方向相同 3．(多选)小球从竖直砖墙旁的某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，小球运动过程中在每次曝光时的位置如图中1、2、3、4、5所示，连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度为d。根据图中的信息，下列判断正确的是 (　　) A. 位置1是小球释放的初始位置 B. 小球做匀加速直线运动 C. 小球下落的加速度大小为 D. 小球在位置3的速度大小为 4．(多选)有法律规定，禁止从建筑物中抛掷物品。从建筑物中抛掷物品或者从建筑物上坠落的物品造成他人损害的，由侵权人依法承担侵权责任。某中学物理实验小组做了一个相关实验，在20 m高的阳台上由静止释放一颗小石子，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是 (　　) A. 下落时间为2 s B. 落地速度为20 m/s C. 下落过程的速度变化量为10 m/s D. 下落过程的速度变化率为5 m/s2 5．“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”是唐代诗人李白描写庐山瀑布的佳句。某瀑布中的水下落时间是 4 s，若把水的下落近似为自由落体运动，g取 10 m/s2，则瀑布的高度大约是 (　　) A. 20 m B. 80 m C. 160 m D. 500 m 6．甲、乙两球从同一高度处相隔1 s先后自由下落，则在下落过程中 (　　) A. 两球速度差越来越小 B. 两球速度差越来越大 C. 两球间距离始终不变 D. 两球间距离越来越大 7．(多选)在某地将甲、乙两小球从距离水平地面同一高度处先后释放，它们做自由落体运动的v­t图像如图所示。则 (　　) A. t＝4 s时，两球的高度差为40 m B. 两球在空中运动的过程中，距离逐渐变大 C. 该地区重力加速度g为10 m/s2 D. 乙球释放时距离甲球20 m 8．(多选)某矿井深80 m，在井口每隔相等的时间无初速度释放一个小球，当第9个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，不计空气阻力，g取10 m/s2，则下列说法正确的是 (　　) A. 相邻两个小球开始下落的时间间隔为0.5 s B. 第1个小球落到井底时的瞬时速度为50 m/s C. 第2个小球从开始下落至落到井底所用的时间为3.5 s D. 当第1个小球恰好到达井底时，第 3个小球与第5个小球相距25 m 9．有一架照相机，其光圈(进光孔径)随被摄物体的亮度自动调节，而快门(曝光时间)是固定不变的。为估测这架相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.5 m的高度下落，每块砖的平均厚度为6 cm，g取 10 m/s2，请估算这张照片的曝光时间为 (　　) A. 0.2 s B. 0.04 s C. 0.03 s D. 0.02 s 10．(挑战创新题)物体甲从阳台由静止自由下落，已知甲在下落过程最后2 s的位移是60 m，g取 10 m/s2。 (1)求最后2 s的平均速度。 (2)求阳台离地面的高度。 (3)物体甲释放2 s后，物体乙也从该阳台以某一竖直向下的初速度下落，其加速度也为g，若甲、乙同时落地，则乙的初速度为多大？ 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 1 C　解析：在真空中物体只受重力作用，物体下落的快慢都一样。苹果和羽毛从同一高度同时下落，由于都做自由落体运动，故任意时刻都处于同一高度，且频闪间距不断变大，故C正确。 2． A　解析：自由落体运动是可以忽略空气阻力的下落运动，无论质量大小，下落时的加速度都是g，故A正确；地球表面各处的重力加速度大小略有差别，方向均竖直向下，但并不相同，故B、D错误；加速度等于单位时间内速度的变化量，当地重力加速度为9.8 m/s2，则物体在该处做自由落体运动的过程中，每秒速度都增加 9.8 m/s，但做下落运动的物体不一定做自由落体运动，故C错误。 3． BCD　解析：由题图可知每两个相邻的点之间的距离差是一样的，则小球做匀加速直线运动，由逐差法可得，a＝＝，由于时间间隔相同，所以小球在位置“2”的瞬时速度的大小为在位置“1”“3”之间的平均速度的大小，所以v2＝，根据v＝v0＋at可知小球在位置“1”的速度大小是v1＝v2－aT＝－·T＝，所以位置“1”不是小球释放的初始位置，故A错误，B、C正确；位置“2”“4”之间的位移大小为7d，时间间隔为2T，所以小球在位置“3”的瞬时速度等于位置“2”“4”之间的平均速度，大小为v3＝24＝，故D正确。 4． AB　解析：根据h＝gt2，下落时间为t＝＝s＝2 s，故A正确；落地速度为v＝gt＝20 m/s，故B正确；下落过程的速度变化量为Δv＝20 m/s，故C错误；下落过程的加速度为g＝10 m/s2，速度变化率为 10 m/s2，故D错误。 5． B　解析：由h＝gt2可得该瀑布的高度约为80 m，B正确。 6． D　解析：由题意可得，甲、乙两球的速度分别为 v乙＝gt，v甲＝(1 s＋t)g＝v1＋gt，所以 v甲－v乙＝v1恒定，故A、B错误；运动的位移分别为x甲＝v1t＋gt2，x乙＝gt2，所以两球间距离x甲－x乙＝v1t，随时间均匀增大，故C错误，D正确。 7． BCD　解析：根据v­t图像与时间轴所围面积表示位移，可知t＝4 s时，两球的高度相差Δh＝×4×40 m－×2×20 m＝60 m，A错误；落地之前，甲球相对乙球做匀速直线运动，两球在空中运动的过程中，距离逐渐变大，B正确；该地区的重力加速度等于图像的斜率，即 g＝ m/s2＝10 m/s2 ，C正确；乙球释放时与甲球的距离x＝×2×20 m＝20 m，D正确。 8． AD　解析：第1个小球到达井底的过程，根据自由落体运动规律有h＝gt2，解得t＝＝4 s，相邻两个小球开始下落的时间间隔T＝＝0.5 s，故A正确；第1个小球落到井底时的瞬时速度v1＝gt＝40 m/s，故B错误；第2个小球从开始下落至落到井底所用的时间与第1个小球相同，为4 s，故C错误；当第1个小球恰好到达井底时，第3个小球运动的时间t3＝t－2T＝3 s，第5个小球运动的时间t5＝t－4T＝2 s，两小球间的距离Δx＝gt－gt＝25 m，故D正确。 9． D　解析：由题图可知，石子下落处距模糊的径迹上端的高度约为h＝2.5 m－8.5×6×10-2 m＝1.99 m，根据自由落体运动的速度—位移公式v2＝2gh，可得石子到达径迹上端的速度大小v＝＝ m/s≈6.31 m/s，由于径迹对应的曝光时间较短，石子的速度变化可忽略，将将该过程近似处理成匀速运动，则曝光时间T＝＝ s≈0.02 s，故选D。 10 解析：(1)最后2 s的平均速度 ＝＝ m/s＝30 m/s。 (2)设运动的总时间为t，最后2 s内有 gt2－g·(t－2 s)2＝60 m，解得t＝4 s 所以总高度h＝gt2＝×10×42 m＝80 m。 (3)甲释放2 s后，乙也从该阳台下落，要甲、乙同时落地，则乙运动的时间t′＝2 s，乙做匀加速运动，由 h＝v0t′＋gt′2 代入数据解得v0＝30 m/s。 答案：(1)30 m/s　(2)80 m　(3)30 m/s $