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2.4 自由落体运动一、单选题1．关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　）A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动B．只受重力作用且竖直向下的匀变速直线运动就是自由落体运动C．不同物体所做的自由落体运动，其运动规律是不同的D．质点做自由落体运动，在第1s内、第2s内，第3s内的位移之比为1∶3∶52．将篮球竖直上抛后又落回到抛出点，不计空气阻力，能正确反映此过程的图像是（　　）A． B．C． D．3．如图所示，将一可视为质点的小球，从距地高处，以初速度竖直向上抛出，重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A．小球从抛出到刚要接触地面的整个过程中均处于失重状态B．小球上升到最高点的过程中处于超重状态C．小球从抛出点抛出后能上升的最大高度为D．小球抛出后，上升到最高点时速度为零，处于平衡状态4．关于自由落体运动，下列说法中正确的是（　　）A．物体刚下落时，速度和加速度都为零B．连续相等时间内的位移之差C．自由落体运动是匀速直线运动D．物体的质量越大，自由下落时速度变化就越快5．一个小钢球从楼顶某处由静止落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的段轨迹，如图所示，已知曝光时间为，该爱好者用刻度尺量出每块砖的厚度为，重力加速度大小取．则小钢球出发点离A点约为（　　）A． B． C． D．6．一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面在空中下落了3.0s。不计空气阻力，重力加速度g取，则悬崖跳水者在碰到水面前1s内发生的位移大小为（　　）A．15 m B．25 m C．35 m D．45 m7．甲、乙两个物体同时从20m高处自由落下，已知甲物体的质量是乙物体的质量的两倍，忽略空气阻力，g取10m/s2，下列说法中正确的是（　　）A．由于甲的质量大，故甲先落地 B．相同时间内甲的速度变化量比乙的大C．甲第1秒内的平均速度为5m/s D．乙第2秒内下落的高度为10m8．一篮球运动员轻轻托起篮球，从离地面处由静止释放，发现篮球与地面碰撞后最高只能上升到处。已知篮球与地面的作用时间，重力加速度g取，不计空气阻力，则篮球撞地过程中平均加速度为（　　）A．，竖直向上 B．，竖直向下C．，竖直向上 D．，竖直向下9．以10m/s的初速度从地面竖直上抛一石子，该石子两次经过小树顶端的时间间隔为1.2s，则小树高约为（　　）A．1.2m B．2.4m C．3.2m D．4.2m10．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列正确的是（　　）A．运用丁图实验，可“放大”重力的作用，从而使实验现象更明显B．其中丁图是实验现象，甲图是经过合理外推得到的结论C．运用甲图实验，可“冲淡”重力的作用，更方便进行实验测量D．伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的，这是他用实验直接进行了验证的二、多选题11．如图所示，某地广播电视塔对外开放的旅游观光厅坐落在距地面约的高处，活动面积近，可同时容纳近200人。一游客在观光厅拍照时，一不小心手机从手中滑落，做自由落体运动并落到地面，g取则（　　）A．手机做自由落体运动的时间为 B．手机下落时的速度大小为C．手机在第内通过的位移大小为 D．手机落地前最后内的平均速度大小为12．假设一宇航员在某星球表面完成自由落体运动实验：让一小球从一定的高度自由下落，测得在第3s内的位移是10m（没有落地），则（　　）A．该星球表面的重力加速度是B．物体的加速度是C．物体在第2s内的平均速度是3m/sD．物体在前2s内的位移是8m13．物体从某一高度处开始做自由落体运动，3s后落到地面（g取10m/s2），则下列选项中正确的是（　　）A．物体下落处离地面高为30mB．物体落地时的速度大小为30m/sC．物体在落地前最后1s内的位移为25mD．物体在整个下落过程中的平均速度为15m/s14．物体甲从地面上的C点竖直上抛，同时物体乙从甲正上方的A点自由下落，经过时间t两者在B点相遇，相遇时两者速度大小相等都是v，空气阻力不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A．物体甲从B点再经过3t将回落到地面B．AB之间距离等于BC之间的距离C．B点距离地面高度为D．A点距离地面高度为15．将一小球以的初速度在某高台边缘竖直上抛，不计空气阻力，取抛出点为坐标原点，向上为坐标轴正方向，取，下列说法正确的是（　　）A．最高点离点B．抛出后时间内，小球的速度变化大小为C．小球到达距离点处要D．内平均速度大小为三、填空题16．小球做自由落体运动，它在落体前最后1s内下落了25m，则小球下落的总时间为______s，下落的高度为______m。17．一个物体从45m高处自由下落，在最后1s通过的高度是______m，最后1s的平均速度是______m/s。（g=10m/s2）18．从离地面80m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，则小球经过____________s时间落到地面；落地前1s内的位移为_____________m。四、解答题19．为了测出井口到水面的距离，让一个小石块从井口自由落体，经过2s后听到石块击水的声音。重力加速度，不考虑声音在空气中传播所需的时间，试计算：（1）井口到水面的距离；（2）石块击水时的速率？20．一个小球从距地面高处由静止释放，不计空气阻力，重力加速度g取，求：（1）小球下落至地面的时间；（2）小球在末时速度的大小；（3）小球在最后内下落的高度。21．自屋檐自由落下的一个小球在内通过高度为的窗口，求窗口的上沿距屋檐的高度？（g取10m/s2）22．某特种兵做跳伞训练时，他从悬停在距离地面高H=404m的直升飞机上由静止落下，经过t=6s后打开降落伞，降落伞打开后做匀减速直线运动，到达地面时速度大小为v=4m/s。忽略打开降落伞前的空气阻力和打开降落伞的时间。（g取10m/s2）求：（1）打开降落伞时特种兵的速度大小v1；（2）落伞后特种兵的加速度。试卷第4页，共5页试卷第5页，共5页参考答案1．D【详解】AB．初速度为零，只受重力，即加速度是重力加速度的匀加速直线运动是自由落体运动，AB错误；C．不同物体所做的自由落体运动，其运动规律是相同的，C错误；D．质点做自由落体运动，因为第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1：3：5，D正确。故选D。2．A【详解】AB．将篮球竖直上抛后又落回到抛出点，不计空气阻力，篮球做匀减速直线运动到达最高点后做自由落体运动，位移与时间的关系x-t图象是抛物线，故A正确，B错误；CD．速度与时间的关系是速度先减小后增大，故 CD错误。故选A。3．A【详解】A．小球从抛出到刚要接触地面的整个过程中只受重力作用，处于失重状态，A正确；B．小球上升到最高点的过程中只受重力，没有处于超重状态，B错误；C．根据公式可得，小球从抛出点抛出后能上升的最大高度为D．小球抛出后，上升到最高点时速度为零，这时只受重力，没有处于平衡状态，D错误。故选A。4．B【详解】AC．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，物体刚下落时速度为零，加速度为g，故AC错误；B．根据匀变速直线运动推论知，连续相等时间内的位移之差为，故B正确；D．物体做自由落体运动，加速度与物体的质量无关，都为g，下落的一样快，故D错误。故选B。5．B【详解】由题意知段长度为所以段的平均速度为由于时间极短，故A点对应时刻的瞬时速度近似为，由速度位移关系可得解得故B正确，ACD错误。故选B。6．B【详解】总位移前2s的位移悬崖跳水者在碰到水面前1s内发生的位移大小为故选B。7．C【详解】A．甲、乙两个物体均做自由落体运动，下落的快慢与质量无关，将同时落地，故A错误；B．甲、乙的加速度相等，相同时间内速度的变化量相等，故B错误；C．甲第1秒内的平均速度为故C正确；D．乙第2秒内下落的高度为故D错误；故选C。8．C【详解】篮球做自由落体运动，刚与地面接触时的速度大小，根据解得同理反弹时的速度大小为取竖直向上为正方向，篮球撞地过程平均加速度方向竖直向上故选C。9．C【详解】解：设树的高度为h，石子从开始运动到第一次到达树的顶端的时间为t，选取向上为正方向，则石子下落过程中经过树的顶端时联立可得h＝3.2m故ABD错误，C正确。故选C。10．C【分析】伽利略做实验时期，测量时间的仪器不够精确，只能用斜面“冲淡”重力的作用，让物体下滑更慢些方便测量。【详解】A．用丁图实验，小球做自由落体运动，没有“放大”重力的作用，实验现象也不明显，不方便测量，故A错误；B．甲图是实验现象，丁图是经过合理外推得到的结论。故B错误；C．运用甲图实验，利用斜面，可“冲淡”重力的作用，使小球下滑更慢一些，更方便进行实验测量，C正确；D．伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的，但他没有用实验直接进行验证，而是通过斜面“冲淡”重力的作用，研究小球在斜面上的运动是匀加速运动，再进一步合理外推，得到自由落体运动是匀加速运动。故D错误。故选C。11．AD【详解】A．因为手机做自由落体运动，故由得手机落地时间为故A正确；B．手机下落时的速度大小为故B错误；C．因为手机落地时间为5s，所以手机在第内保持静止，故通过的位移大小为零，故C错误；D．因为手机前3s下落位移为所以手机落地前最后内的位移为所以手机落地前最后内的平均速度大小为故D正确。故选AD。12．BD【详解】AB．物体在第3s内的位移是10m，则即解得g=4m/s2选项A错误，B正确；C．物体在第2s内的平均速度等于第1.5s时刻的瞬时速度，大小为选项C错误；D．物体在前2s内的位移是选项D正确。故选BD。13．BCD【详解】A. 根据位移时间公式，物体下落处离地面高为A错误；B. 根据速度时间公式，物体落地时的速度大小为B正确；C. 由位移时间公式，可得物体在落地前最后1s内的位移为C正确；D. 根据公式，可得物体在整个下落过程中的平均速度为D正确。故选BCD。14．ACD【详解】A．因为经过时间t两者在B点相遇，则物体甲上升时间为2t，下落时间为2t，那么从B点再经过3t将回落到地面，A正确；B．因为AB之间的时间等于BC之间的时间，根据比例关系，BC之间的距离等于AB之间距离的3倍，B错误；C．AB之间的距离为根据比例关系，B点距离地面高度为解得C正确；D．A点和B点之间的距离为根据比例关系解得D正确。故选ACD。15．ACD【详解】A．最高点到O点的距离为故A正确；B．抛出后时间内，小球的速度变化大小为故B错误；C．根据A项分析可知，小球到达距离点时一定位于O点下方，设小球到达距离点处需要的时间为t2，则解得（另一解不合实际，舍去）故C正确；D．6s内平均速度大小为故D正确。故选ACD。16．3s 45m【详解】设物体下落的时间为，则有代入数据，解得根据自由落体公式，可得下落的高度为17．25 25【详解】根据可得则前2s内的位移则最后1s内通过的高度为最后1s的平均速度为18．4 35【详解】小球落地的时间落地前1s内的位移为19．（1）；（2）【详解】（1）井口到水面的距离，根据（2）石块击水时的速率20．（1）3s；（2）20m/s；（3）25m【详解】（1）由自由落体运动规律得（2）小球在2.0s末时速度得20m/s（3）小球在最后1s内得25m21．14.45m【详解】设窗口的上沿距屋檐的高度为h，小球自由下落到窗口的上沿所用时间为t，则有，解得22．（1）60m/s；（2）8m/s2，方向竖直向上【详解】（1）由得打开降落伞时特种兵的速度大小（2）由自由落体的位移规律有则打开伞时特种兵距地面的高度由位移速度关系式得负号表示方向竖直向上。答案第10页，共10页答案第11页，共1页

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