高中物理人教版（2019） · 必修第一册2.4 自由落体...

更新时间：2023-07-04 浏览次数：34 类型：同步测试

一、选择题

1. (2023高一下·开平期中) 野外探险常用“落石法”估测竖直山洞的深度，其原理是h= $\text{[math]}$ gt² ，下列判断正确的是（）

A . 石块质量越小，山洞越深 B . 石块质量越大，山洞越深 C . 石块下落的时间越长，山洞越深 D . 石块下落的时间越短，山洞越深

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2. (2023·黄浦模拟) 下列能量条形图表示了一作自由落体运动的物体在释放处和下落至一半高度处，其动能E_K和重力势能E_P的相对大小关系，可能正确的是（）

A . B . C . D .

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3. (2023高三下·广东开学考) 小李和小王两位同学利用直尺互测对方的反应时间。如图，被测者用一只手在直尺下方0刻度处做捏尺的准备（不接触直尺），当看到合作方放手立即捏住直尺，结果小李和小王分别捏住 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 两个刻度。若忽略空气阻力，利用 $\text{[math]}$ 可测算出反应时间，下列说法正确的是（　　）

A . 小李比小王的反应时间短 B . 比较两次直尺被捏住前瞬间的速度大小，直尺被小李捏住前瞬间的速度比较小 C . 两位同学测量过程中直尺下落速度变化一样快 D . 若考虑空气阻力的影响，则测算出的反应时间比原测算值要小

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4. (2023高一上·宁波期末) 很多智能手机都有加速度传感器。小明打开手机的加速度传感器，记录手机在竖直方向上加速度的变化情况。让手机自由下落，然后接住手机，手机屏幕上获得的图像如图甲所示（以下实验中手机均保持屏幕向上）。下列说法错误的是（　　）

A . 如图甲所示，加速度显示最大正值时，表明手机处于减速状态 B . 若保持手托着手机，小明做下蹲动作，整个下蹲过程所得图像可能如图乙所示 C . 若手托着手机乘坐电梯从1楼到7楼，所得图像可能如图丙所示 D . 若保持手托着手机，小明做起立动作，整个起立过程所得图像可能如图丁所示

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5. (2023高一下·开平期中) 在地面上空的同一位置，将树叶与石块由静止释放，通常树叶比石块下落慢，原因是（）

A . 石块下落时不受空气阻力 B . 质量小的物体重力加速度小 C . 树叶下落时受空气阻力影响较大

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6. (2023高一上·电白期末) 关于伽利略对自由落体的研究，下列说法中正确的是（）

A . 自由落体的初速度是零 B . 认为重的物体下落快、轻的物体下落慢 C . 提出“自由落体”是一种最简单的匀速直线运动 D . 利用斜面“冲淡”重力的影响，便于位移的测量

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7. (2023高一下·安徽期中) 3月12日，中国选手张德顺（图中左二）在2023年名古屋女子马拉松比赛中，以2小时24分05秒的成绩获得第四名，创造了中国女子马拉松近11年来的最佳成绩。若整个比赛过程中张德顺水平方向上做匀速率运动，每次脚离地后重心上升最大高度的均为5cm左右，则张德顺每次离开地面时速率最接近（已知“马拉松赛总路程为42.195公里）（　　）

A . 4.0 $\text{[math]}$ B . 4.5 $\text{[math]}$ C . 5.0 $\text{[math]}$ D . 5.5 $\text{[math]}$

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8. (2023高一下·广东月考) 气球上系一物体，以3m/s的速度自地面匀速上升，当物体上升到离地面的高度 $\text{[math]}$ 处时，绳子突然断了，气球和物体均可视为质点，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，关于绳断后物体的运动情况，下列说法正确的是（　　）

A . 物体将做自由落体运动 B . 物体经过1.8s落到地面 C . 物体运动1s后的速度大小为5m/s D . 物体落地时的速度大小为4m/s

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9. (2024高一上·杭州月考) “世界杯”带动了足球热。如图所示，某足球高手正在颠球，图示时刻足球恰好运动到最高点，估算足球刚被颠起时的初速度大小最接近的是（　　）

A . 0.1m/s B . 1m/s C . 3m/s D . 6m/s

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10. (2023·海南模拟) 如图为北京中国科学院微重力落塔，塔顶悬挂一个落仓。若落仓下落过程中做自由落体运动下落的高度为H，北京地区的重力加速度为g，由此可知落仓自由下落的时间为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多项选择题

11. (2023高一下·玉林期中) 甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落体运动，同时落地，下列表示这一过程的位移—时间图像和速度—时间图像中正确的是（）

A . B . C . D .

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12. (2022高一上·清远期中) 关于自由落体运动和重力加速度，下列说法正确的是（　　）

A . 在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律不相同 B . 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C . 伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来 D . 北京和中山两地的重力加速度大小并不完全相同

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13. (2023高一下·苍南月考) —个物体做自由落体运动，重力加速度取10m/s² ，该物体（）

A . 第1s末的速度大小为10m/s B . 第2s末的速度大小为20 m/s C . 在前1s内下落的距离为10m D . 在前2s内下落的距离为15m

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14. (2024高一下·电白月考) 小琳从蹦床上方 $\text{[math]}$ 的高处自由下落，竖直反弹离开蹦床后上升了 $\text{[math]}$ 。不计空气阻力，比较小琳自由下落与离开蹦床后上升的两个过程，则（）

A . 下落过程的时间更长 B . 上升过程的时间更长 C . 两个过程的加速度一样大 D . 上升过程的加速度更大

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15. (2023高一上·莘县期末) 伽利略对自由落体运动及运动和力的关系的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的科学研究方法。图a、图b分别表示这两项研究中的实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（　　）

A . 图a通过对小球在斜面上的运动研究，合理外推得出自由落体是一种匀变速直线运动 B . 图a中先在倾角较小的斜面上实验，可“冲淡”重力，便于测量时间 C . 图b中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验能直接观察到小球达到等高处 D . 图b的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持的结论

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16. (2022高一上·浙江期中) 在前面的学习中，我们知道了很多物理研究的思想方法，下列关于思想方法的说法正确的是（　　）

A . 在不需要考虑物体形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫“等效替代法” B . 伽利略对自由落体运动的研究，运用了“实验与逻辑推理相结合”的方法 C . 当 $\text{[math]}$ 非常小时，可以用 $\text{[math]}$ 内的平均速度表示在 $\text{[math]}$ 时刻的瞬时速度，该定义运用了“极限思想法” D . 位移、速度、加速度的定义都运用了“比值定义法”

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17. (2024高一下·东莞月考) 如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度v₁斜向上抛出，B以速度v₂竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力，A、B两球均可视为质点，重力加速度为g，以下判断正确的是（）

A . 相遇时A的速度一定为零 B . 相遇时B的速度一定为零 C . A从抛出到最高点的时间为 $\text{[math]}$ D . 从抛出到相遇A，B速度的变化量相同

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18. (2024高二上·昆明开学考) 将一个物体在 t=0 时刻以一定的初速度竖直向上抛出， t=0.8s 时物体的速度大小变为8m/s（g 取 10m/s²），则下列说法正确的是（　　）

A . 物体一定是在 t=3.2s 时回到抛出点 B . t=0.8s 时刻物体的运动方向一定向上 C . 物体的初速度可能是 20m/s D . t=0.8s 时刻物体一定在初始位置的下方

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19. (2022高一上·杭州期中) 疫情期间小红处在某低风险区被隔离在高楼层家中，爸爸出差回来用氢气球给她送生日礼物．氢气球悬挂礼盒从地面开始以 $\text{[math]}$ 的速度竖直向上匀速运动，某时刻礼盒脱落一块巧克力（礼盒上升速度不变），再经过 $\text{[math]}$ ，巧克力落回地面，此时礼盒刚好上升至家中窗户下沿，不计空气阻力．重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（　　）

A . 巧克力松脱后做自由落体运动 B . 小红家窗户下沿离地高度为 $\text{[math]}$ C . 巧克力落到地面时的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 巧克力随氢气球从地面出发到落回地面共用时 $\text{[math]}$

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20. (2023·河北模拟) 2021年5月15日7时18分，我国首个火星探测器“天问一号”成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功，迈出了中国自主开展行星探测的第一步。若一物体从火星表面竖直向上抛出（不计一切阻力）时的x-t图像如图所示，取竖直向上为正方向，下列说法正确的是（）

A . 该物体上升的时间为10s B . 该物体8s时的速度为12m/s C . 该物体落地时的速度大小为20m/s D . 火星表面的重力加速度大小为1.6m/s²

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三、非选择题

21. (2023高三下·邯郸开学考) 如图所示是一位学生设计的测定自由落体加速度的实验，在一个敞口容器的底部插入一根细橡皮管，并装上一个夹子，在其下方地面上放一个金属盘子；调节夹子的松紧，以使第1个水滴落入盘中发出响声的瞬间，第2个水滴正好从管口落下。以某次响声为“0”开始计数，待数到“100”时测得经过的时间为 $\text{[math]}$ ，再用米尺量出管口至盘子的高度为 $\text{[math]}$ 。回答下列问题：
1. （1）相邻的两滴水从管口落下的时间间隔为 $\text{[math]}$ s；
2. （2）重力加速度为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （计算结果保留三位有效数字）；
3. （3）重力加速度的测量结果比当地的重力加速度略（填“大”或“小”），原因是空气对水滴有的作用。
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22. (2022高一上·浙江期中) 测定反应时间的一个方法：如图所示，同学甲用手持尺顶端，被测试同学乙用一只手在直尺下端做握住直尺的准备。乙同学的手初始位置在直尺的0刻度处，手的任何部位都不要碰到尺子。当看到甲同学松开手时，乙同学立即握住直尺，发现手握住的位置是刻度A处，读数为。根据所学的知识，被测试同学的反应时间约。（结果可用根号表示）

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23. (2019高一上·深圳期中) 某同学学过自由落体运动规律后，对自家房上下落的雨滴产生了兴趣.他坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第4滴与第2滴分别位于高1.6m的窗子的上、下沿，该同学在自己的作业本上画出了雨滴下落同自家房子尺寸的关系图，如图所示，其中2点和4点之间的小矩形表示他正对的窗子， g取10 m/s². 请问：

他家屋檐离地面多高？滴水的时间间隔是多少？

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24. (2019高一上·长春期中) 跳伞员从476 m的高空自由下落一段距离后才打开降落伞，打开降落伞前可视为自由落体运动。设打开伞后以a=2m/s²的加速度匀减速下降，到达地面时速度为4 m/s。(取g=10 m/s²)求：
⑴跳伞员下落的最大速度为多大？

⑵跳伞员打开降落伞时，离地面的高度为多少？

⑶跳伞员下落的总时间是多少？

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25. (2022高三上·菏泽期中) 如图所示， $\text{[math]}$ 为空心圆管、C可视为质点的小球， $\text{[math]}$ 长度为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 与C在同一竖直线上， $\text{[math]}$ 之间距离为 $\text{[math]}$ 。零时刻， $\text{[math]}$ 做自由落体运动，C从地面以初速度 $\text{[math]}$ 开始做竖直上抛运动， $\text{[math]}$ 。
1. （1）要使C在 $\text{[math]}$ 落地前穿过 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 应大于多少；
2. （2）若 $\text{[math]}$ ，求C从 $\text{[math]}$ 端穿过 $\text{[math]}$ 所用的时间。
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26. (2022高一上·龙江月考) 将一小球以初速度 $\text{[math]}$ 从地面竖直向上抛出后，小球两次经过离地面高度为 $\text{[math]}$ 的位置的时间间隔为 $\text{[math]}$ .若初速度变为 $\text{[math]}$ ，则小球两次经过离地面高度为 $\text{[math]}$ 的位置时的时间间隔为多少？（空气阻力不计，取重力加速度 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ）

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27. (2023高一下·玉林期中) 某同学在家自主开展实验，使用手机的频闪照相功能来拍摄小球自由下落的频闪照片，以粗略地测定当地的重力加速度，请完成下列问题。
1. （1）关于做自由落体的物体选择，以下最理想的是____。
  
  A . 小钢球 B . 小玻璃球 C . 小塑料球
2. （2）该同学拍出的照片如图所示，下列说法正确的是____。
  
  A . 照片中的1位置就是小球自由下落的初始位置 B . 实验中必须要测出小球的质量 C . 由于存在空气阻力，本实验测出的重力加速度比实际值偏小 D . 实验中需要测出小球的直径
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28. (2023高三下·安徽期中) 某课外兴趣小组设计了如图所示实验装置测当地的重力加速度。
1. （1）实验前用游标卡尺测出金属板的长度，如图乙所示，则金属板的长度L=cm；
2. （2）用铁夹夹着金属板，调节光电门的高度，使金属板下端离光电门的距离也为L，松开铁夹，测得金属板通过光电门的时间为t，则从释放金属板到金属板的下端开始挡光所用的时间 $\text{[math]}$ （用t表示），当地的重力加速度 $\text{[math]}$ （用t和L表示）；
3. （3）要减小实验误差，应选用长度较（填“长”或“短”）的金属板。
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29. (2023高一上·龙岗期末) 一个学习小组利用鲜鸡蛋做自由落体运动粗略测量当地重力加速度大小，计算到达地面时的速度大小，并提出防止高空抛物的倡议。一个同学在7楼阳台平面上由静止释放一个鲜鸡蛋，楼下另一个同学利用秒表测出鸡蛋从释放到碰撞地面发出响声的时间为2.0s。已知每层楼高3.2m，不计空气阻力。
1. （1）当地重力加速度为多大？
2. （2）鸡蛋到达地面时的速度为多大？
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30. (2023高一上·清远期末) 某楼台层檐上每隔0.2 s滴下一滴水，当第6滴水正要滴下时，第1滴水刚好到达地面，如图所示，不计空气阻力，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）屋檐离地面的高度和第1滴水与第2滴水之间的距离；
2. （2）第一滴水落地前瞬时的速度大小。
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