高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.5自由落体运动练习(含解析)新人教版必修1(new)

2。

5 自由落体运动
课后巩固作业
时间:45分钟
一、单项选择题
1．一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它最后1秒内的位移恰为它最初1秒内位移的3倍,g取10 m/s2，则它开始下落时距地面的高度为( ）
A．5 m B．11.25 m
C．20 m D．31。

25 m
2．长为5 m的竖直杆下端距离一竖直隧道口5 m，若这个隧道长也为5 m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为(g取10 m/s2）（）
A.错误!s B．(错误!－1）s
C．（错误!＋1）s D．(错误!＋1）s
3.
如图所示，A、B两小球用长为L的细线连接悬挂在空中．A距湖水水面高度为H，释放小球，让它们自由落下，测得它们落水声相差Δt。

如果球A距湖面的高度H减小，则Δt将（）
A．增大B．不变
C．减小D．无法判断
4．物体自楼顶处自由落下（不计空气阻力)，落到地面的速度为v.在此过程中，物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为( )
A.错误!
B.错误!
C。

错误!D.错误!
5。

滴水法测重力加速度的过程是这样的：让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头,让前一滴水滴到盘子里听到声音时，后一滴恰离开水龙头．测出n次听到水击盘声的总时间t，用刻度尺量出龙头到盘子的高度差h，即可算出重力加速度．设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1 s，已知声速为340 m/s，则( )
A．水龙头距人耳的距离至少为34 m
B．水龙头距盘子的距离至少为34 m
C．重力加速度的计算式为错误!
D．重力加速度的计算式为错误!
二、多项选择题
6。

一物体从一行星表面某高度处自由下落(不计表层大气阻力)．自开始下落计时，得到物体离该行星表面的高度h随时间t变化的图象如图所示，则( ）
A．行星表面重力加速度大小为8 m/s2
B．行星表面重力加速度大小为10 m/s2
C．物体落到行星表面时的速度大小为20 m/s
D．物体落到行星表面时的速度大小为25 m/s
7．甲、乙两物体所受的重力之比为1∶2,甲、乙两物体所在的位置高度之比为2∶1,它们各自做自由落体运动，则( )
A．落地时的速度之比是2∶1
B．落地时的速度之比是1∶1
C．下落过程中的加速度之比是1∶2
D．下落过程中的加速度之比是1∶1
8．将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔2 s，它们运动的图象分别如图中直线甲、乙所示．则（)
A．t＝2 s时，两球的高度相差一定为40 m
B．t＝4 s时，两球相对于各自的抛出点的位移相等
C．两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D．甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等
答案
1．C最初1 s的位移为5 m，则最后1 s的位移为15 m,设总时间为t，由题意知错误! gt2－错误!g(t－1）2＝15，可求t＝2 s，下落高度为20 m，C对．
2．B画出直杆穿过隧道的图示，
Δt＝错误!－错误!
＝错误!s＝（错误!－1）s，故选项B正确．
3．A此题应用v－t图象分析，作出A、B的v－t图象，如图所示．若释放高度H2〉H1，则当B球落到水面时，
两种情况下B对应的速度分别为v2、v1。

由图看出v2>v1，此后A球做匀加速直线运动，两种情况A对应的速度分别为v′2，v′1，加速度均为g，已知两种情况下A球与B球落至水面的位移差相同，所以图示的两个阴影梯形面积大小相等，则Δt1>Δt2，选项A正确．4．C设楼顶到地面的距离为h，下落楼房一半高度所用时间为t，由自由落体的运动规律v2＝2gh及错误!＝错误!gt2，可求得t＝错误!.
5．D由于人耳能区分两个声音的时间差为0.1 s，因此两滴水落到盘子的时间差必须不小于
0．1 s，则水龙头距盘子的距离至少为h＝错误!gt2＝0.05 m．它与水龙头距人耳的距离无关．因为不管人耳距水龙头多近或多远，时间差都由水滴落到盘子的时间差决定．当听到n 次声音时,事实上的时间间隔为（n－1)次,则h＝错误!g错误!2，g＝错误!.
6．AC由图中可以看出物体从h＝25 m处开始下落，在空中运动了t＝2。

5 s到达行星表面，根据h＝错误!at2，可以求出a＝8 m/s2,故A正确；根据运动学公式可以算出v＝at＝20 m/s，可知C正确．
7．AD自由落体的加速度都等于重力加速度g,与质量大小无关,选项C错误,D正确;由v2＝2gh得错误!＝错误!，选项A正确．
8．BD由于甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，t＝2 s 时，两球的高度相差不一定为40 m，两球从抛出至落到地面所用的时间间隔不相等，选项A、C错误;根据速度图象与横轴所夹面积表示位移可知，t＝4 s时，两球相对于各自的抛出点的位移相等，选项B正确；由于甲、乙两小球先后以同样的速度竖直向上抛出，甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等，选项D正确．
————————-———————-—-————————
三、非选择题
9．一个物体从45 m高的地方自由下落，到达地面时的速度是多大?下落最后1 s内的位移是多大？（g取10 m/s2)．
10.一物体从离地面H高度处自由下落，达到地面前最后1 s内通过的位移比下落的第1
s内通过的位移多30 m．不计空气阻力,取重力加速度为g＝10 m/s2。

求：
（1）物体从下落到落地所用的时间t和下落点离地面的高度H；
（2）物体落地时的速度大小v t。

11．一位同学进行“用打点计时器测量自由落体加速度"的实验．
(1)现有下列器材可供选择：铁架台、电火花计时器及碳粉纸、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220 V交流电源、低压直流电源、天平、停表、导线、开关．其中不必要的器材是:________；缺少的器材是________．
(2）这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带．把开始打的第一个点标为A，随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F，测量出各点间的距离,如图所示．请你在这位同学工作的基础上，思考求纸带加速度的方法,写出你所依据的公式：________。

（3)由该纸带求出的自由落体加速度为___________________m/s2；比标准值________(填“偏大”或“偏小”）．
(4）该实验误差的主要来源是________;可用________的方法减小该误差．
12．一枚小火箭携带试验炸弹竖直发射升空,小火箭的加速度a＝10 m/s2，t1＝20 s后小火箭与试验炸弹分离,预定试验炸弹在最高点爆炸，取g＝10 m/s2，不计空气阻力．(1）试验炸弹预定爆炸点的高度是多少?
(2)若试验失败,炸弹未爆炸，如果不采取措施,炸弹会在分离后多长时间落地？为了防止危险，在炸弹到达最高点10 s后，以v0＝400 m/s竖直发射一枚炮弹拦截,拦截点的高度是多少？
答案
9.30 m/s25 m
解析:由v2＝2gh得物体到达地面时的速度v＝2gh＝错误!m/s＝30 m/s.物体落地1 s前的速度v
＝v－gt＝30 m/s－10 m/s＝20 m/s。

故下落最后 1 s内的位移h′＝v0t＋错误!gt2＝
20×1 m＋1
2
×10×12m＝25 m。

10．（1)4 s80 m(2)40 m/s
解析:(1）物体在第1 s内的位移x1为
x1＝错误!gt错误!＝错误!×10×12m＝5 m
最后1 s内位移
Δx＝错误!gt2－错误!g（t－1）2＝（x＋30）m＝35 m
解得，t＝4 s
物体下落点离地面的高度
H＝错误!gt2＝错误!×10×42m＝80 m。

(2）物体落地时的速度v t＝gt＝10×4 m/s＝40 m/s。

11．(1)电磁打点计时器及复写纸、低压直流电源、天平、停表毫米刻度尺、重锤
（2)a＝错误!
（3）9.56 偏小
(4）空气的阻力和纸带的摩擦增大重锤重力
解析：(1)该实验中，要有做自由落体运动的物体-—重锤，需要毫米刻度尺测量长度；通过打点计时器来记录物体运动时间,不需要停表和低压直流电源，不需要称量质量，因此不需要天平，不需要电磁打点计时器及复写纸,需要电火花计时器及碳粉纸、220 V交流电源．
(2)根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，所以所依据的公式为a＝错误!。

（3)设A、B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5，
根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，则有
x3－x1＝2a1T2
x4－x2＝2a2T2
为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值
得:a＝错误!(a1＋a2）
即自由落体加速度计算表达式为：a＝错误!m/s2＝9。

56 m/s2
测量值比标准值偏小．
(4)该实验误差的主要来源是空气的阻力和纸带的摩擦；可用增大重锤重力的方法减小该误差．
12．（1）试验炸弹与小火箭分离时，速度v1＝at1＝10×20 m/s＝200 m/s，高度h1＝错误!at错误!＝错误!×10×202m＝2 000 m，分离后炸弹以初速度v1做竖直上抛运动，上升高度h2＝错误!＝错误!＝2 000 m,故预定爆炸点的高度h＝h1＋h2＝4 000 m.
（2）如果不采取措施，从分离到炸弹落地,上升阶段的时间t上＝错误!＝错误!s＝20 s，下降阶段有h＝错误!gt错误!,得t下＝错误!＝20错误!s，故从分离到落地所用时间t3＝t上＋t下＝20（错误!＋1）s，发射炮弹时，炸弹下落高度h3＝错误!gt错误!＝错误!×10×102m＝500 m，此时离地高度h
4
＝h－h3＝3 500 m，下落速度v3＝gt2＝10×10 m/s＝100 m/s，到两者相
遇时，其位移的大小之和等于h4，故v3t＋1
2
gt2＋v0t－错误!gt2＝h4,代入数据t＝7 s,故拦截
点高度h5＝v0t－错误!gt2＝400×7 m－错误!×10×72m＝2 555 m。

尊敬的读者：
本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。

文中部分文字受到网友的关怀和支持，在此表示感谢！在往后的日子希望与大家共同进步，成长。

This article is collected and compiled by my colleagues and I in our busy schedule. We proofread the content carefully before the release of this article, but it is inevitable that there will be some unsatisfactory points. If there are omissions, please correct them. I hope this article can solve your doubts and arouse your thinking. Part of the text by the user's care and support, thank you here! I hope to make progress and grow with you in the future.。