2024_2025学年新教材高中物理第2章匀变速直线运动第5节自由落体运动课后习题鲁科版必修第一册

第5节自由落体运动
必备学问基础练
1.17世纪意大利科学家伽利略在探讨落体运动的规律时,提出了闻名的斜面试验,其中应用到的物理思想方法属于()
A.等效替代
B.试验归纳
C.志向试验
D.限制变量
2.关于自由落体运动,下列说法正确的是()
A.做自由落体运动的物体不受任何外力
B.加速度a=9.8 m/s2的运动肯定是自由落体运动
C.自由落体运动是初速度为零的匀加速运动
D.做自由落体运动的物体,质量越大,下落得越快
3.高空坠物会对人身和财产平安造成严峻危害,假如一只花盆从45 m高处的阳台意外坠落,忽视空气阻力,重力加速度取10 m/s2,则花盆落到地面所需时间为()
A.1 s
B.3 s
C.5 s
D.7 s
4.(2024贵州阶段练习)某同学想测一细绳的长度,手头没有刻度尺,只有秒表,他找来两个相同的小球A和B,在楼顶自由释放小球A,测得小球的下落时间约2 s。

把A和B两小球分别系在细绳两端,手持A球,小球B自然下垂,小球A再次由第一次位置自由释放后,测得两球落地的时间差约为1 s,不计空气阻力,g取10 m/s2,则细绳的长度约为()
A.20 m
B.15 m
C.10 m
D.5 m
5.如图所示,某学习小组利用直尺测反应时间:甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。

当乙望见甲放开直尺时,马上用手捏住直尺,依据乙手指所在位置计算反应时间。

为简化计算,某同学将直尺刻度进行了改进,先把直尺零刻度线朝向下,以相等时间间隔在直尺的反面标记相对应时间(单位:s)刻度线,制作成了“反应时间测量仪”,下列四幅图中反应时间刻度线标度正确的是()
6.屋檐定时滴出水滴,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴正分别位于高1 m的窗户的上、下沿,如图所示。

g取10 m/s2,水滴运动看作自由落体运动,求:
(1)滴水的时间间隔;
(2)此屋檐离地面的高度。

关键实力提升练
7.(多选)(2024河北保定一模)某物理爱好小组探讨自由落体运动。

从接近两条竖直线上分别由静止释放P、Q两金属小球,释放P球的位置距水平地面为h,释放Q球的位置距水平地面0.2 m,P比Q提前0.2 s释放,不计空气阻力,g取10 m/s2,则下列说法正确的是()
A.若h<0.8 m,则P先落地
B.若h<0.8 m,则Q先落地
C.若h>0.8 m,则P、Q落地前会同时经过同一高度
D.若h>0.8 m,则P、Q落地前不会同时经过同一高度
8.下列四幅图,能大致反映自由落体运动图像的是()
9.(多选)从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙,若两球被释放的时间间隔为1 s,在不计空气阻力的状况下,它们在空中的运动过程中()
A.甲、乙两球的距离越来越大,甲、乙两球的速度之差越来越大
B.在相等的时间内甲、乙两球速度的改变量相等
C.甲、乙两球的距离越来越大,甲、乙两球的速度之差保持不变
D.甲、乙两球的距离始终保持不变,甲、乙两球的速度之差保持不变
10.(多选)甲、乙两物体的质量之比为m甲∶m乙=5∶1,甲从高H处自由落下的同时,乙从高2H处自由落下,若不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.在下落过程中,同一时刻二者速度相等
B.甲落地时,乙距地面的高度为H
C.甲落地时,乙的速度大小为
D.甲、乙在空中运动的时间之比为2∶1
11.用“滴水法”可以测量重力加速度g,详细操作方法是:
(1)将一只空铁皮水桶倒置在水龙头的正下方,可以非常清楚地听到水滴滴到桶底上的声音。

细心地调整水龙头的阀门或水桶的高度,使得后一个水滴离开水龙头的同时,恰好听到前一个水滴撞击桶底的声音。

(2)听到某次响声时起先用停表计时,并数“0”,以后每听到1次响声就顺次加1,数到“100”时停止计时。

(3)用尺子量出水龙头滴水处到桶底的高度。

假如停止计时的时候,停表上的读数是50 s,水龙头滴水处到桶底的高度为122.5 cm。

请你依据以上试验及其数据,计算出当地的重力加速度为。

12.如图所示,悬挂的直杆AB长为a,在B端下方距离为h处,有一长为b的无底圆筒CD,若将悬线剪断,求:
(1)直杆下端B穿过圆筒的时间;
(2)整个直杆AB穿过圆筒的时间。

第5节自由落体运动
1.C伽利略的斜面试验是在试验基础上进行“合理外推”得到自由落体运动规律的,属于志向试验,选项C正确。

2.C物体只受重力作用从静止起先竖直下落的运动叫自由落体运动,故A、B错误;自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,故C正确;自由落体运动的加速度为g,所以不同质量的物体其速度的改变快慢是相同的,故D错误。

3.B依据自由落体运动规律有h=gt2,得t=3 s。

4.B设楼顶距地面高度为h,细绳长度为L,A自由释放过程,由自由落体运动规律得h=,细绳系上两球后,有g(t1-1)2=L,联立解得L=15 m,故选B。

5.B由题可知,手的位置在起先时应放在0刻度处,所以0刻度要在下边。

物体做自由落体运动的位移h=gt2,位移与时间的平方成正比,所以随时间的增大,刻度尺上的间距增大,选项B正确。

6.解析 (1)设滴水时间间隔为t,第2滴运动时间为3t,第3滴运动时间为2t,加速度g=10 m/s2
依据h=gt2,第2滴与第3滴的位移差为
g(3t)2-g(2t)2=1 m,解得t=0.2 s。

(2)屋檐离地高度为第1滴水的位移,即
H=g(4t)2=×10×(4×0.2)2 m=3.2 m。

答案 (1)0.2 s (2)3.2 m
7.AD Q的下落时间t Q==0.2 s,假设P、Q同时落地,则h=g(t Q+0.2 s)2=0.8 m。

若h<0.8 m,则P先落地;若h>0.8 m,则Q先落地,且P、Q不行能在空中相遇,即P、Q落地前不会同时经过同一高度,故A、D正确,B、C错误。

8.D自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,依据速度公式得v=gt,可见v-t图像是过原点的倾斜直线,故A错误;依据位移公式得h=gt2,可见h-t图像是过原点的抛物线,故B错误;自由落体运动的加速度为一个定值,故C错误,D正确。

9.BC甲、乙两球之间的速度之差v甲-v乙=g(t+1 s)-gt=g;甲、乙两球之间的距离之差Δs=s甲-s乙=g(t+1 s)2-gt2=gt+,可见甲、乙两球的距离越来越大;物体速度的改变Δv=gt,所以相等的时间内甲、乙两球速度的改变量相等。

10.ABC因为甲、乙物体同时做自由落体运动,它们的初速度为零,加速度为g,随意时刻的速度
v=gt,所以两物体下落过程中,在同一时刻甲与乙的速度相等,故A正确;甲落地时,甲、乙运动的位
移都为H,所以乙离地面的高度为2H-H=H,故B正确;甲落地时,甲、乙的速度相等。

由速度位移关系式v2=2gH,可得v=,故C正确;由h=gt2得,甲下落的时间t=,乙下落的时间
t=,所以甲、乙在空中运动的时间之比为1∶,故D错误。

11.解析水滴的运动可以视为自由落体运动,水滴从水龙头落到桶底的时间t= s=0.5 s,由公式s=gt2得g= m/s2=9.8 m/s2。

答案 9.8 m/s2
12.解析 (1)设B端自由下落h高度到达C处的时间为t1
依据运动学公式h=
解得t1=
设B端到达D端的时间为t2,依据运动学公式h+b=
解得t2=
所以直杆下端B穿过圆筒的时间是
Δt=t2-t1=。

(2)设A端运动到D点的时间为t3,依据运动学公式
a+h+b=
解得t3=
所以整个直杆AB穿过圆筒的时间为Δt'=t3-t1=。

答案 (1)
(2)。