【文档说明】《【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册》2.4自由落体运动第1课时提升优化练习.docx，共(11)页，162.118 KB，由管理员店铺上传

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12.4自由落体运动第1课时提升优化一、单选题1.小明在某教学楼顶上进行自由落体运动实验，让一个小球（忽略空气对小球的作用力）从楼顶自由下落，测得在第2s末小球落地，则（g=10m/s2）（）A.教学楼高约为20mB.教学楼高约为40mC.教学楼高约为25mD

.教学楼高约为45m2.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1s，在不计空气阻力的情况下，它们在空中运动的过程中（）A.甲、乙两球间的距离越来越大，两球速度之差越来越大B.甲、乙两球间的距离越来越大，两球速度之差保持不变C.甲、乙两球间的距离越来越小，两球

速度之差越来越小D.甲、乙两球间的距离始终保持不变，两球速度之差保持不变3.建筑工人常常徒手向上抛砖块，当砖块恰好上升到最高点时，被楼顶上的师傅接住。在一次竖直向上抛砖的过程中，砖块上升的最大高度为5

m，忽略空气阻力，则砖块从抛出到被接住的时间为（）𝑔=10m/s2A.1sB.2sC.0.5sD.1.5s4.让一个小球从距离地面一定的高度处自由下落，忽略空气阻力的影响，已知物体最后1s内的位移为

25m，则（）A.小球下落的时间是2.5sB.小球下落的时间是√5sC.小球下落的高度是31.25mD.小球下落的高度是45m5.如图分别表示运动物体的位移s、速度v、加速度a、所受合外力F随时间的变化图像，其中符合自由落体运动规律的图像是（）A.B.

C.D.6.假期，某同学旅游时遇到一幢宏伟的高塔，为了测量高塔的高度，经工作人员允许，该同学想办法从塔项自由释放了一颗石子，并测得该石子在空中的运动时间约为3s，则塔高约为（）A.30mB.35mC.40m

D.45m27.玩太空梭（俗称跳楼机），会比过山车更加惊险刺激，质量为60kg的游客在某公园游乐场玩太空梭，人坐在其中竖直轨道提升到离地面50m高处，然后由静止释放，座椅沿轨道做自由落体运动2s后做匀减速运动，下落到离地面14m高处时速度

刚好减小到零，不计空气阻力，g取10m/s2，则该游客在匀减速阶段运动的时间和在匀减速阶段座椅对游客的作用力大小分别为（）A.2.4s；1350NB.2.4s；2700NC.1.6s；1350ND.1.6s；2700N8.

关于伽利略的两个斜面实验，下面说法中正确的是（）A.伽利略仅在图（a）中使用了光滑斜面进行实验B.伽利略仅在图（b）中使用了光滑斜面进行实验C.伽利略从图（a）中得出：自由落体运动是匀加速直线运动D.伽利略从图（b）中得出：力是维持物体运动的原

因9.如图所示，一质点以一定的初速度由a点竖直上抛，到达最高点b时速度恰为零，若质点第一次运动到高度34处的c点时，所用时间为t，则物体从c运动到b所用的时间为（不计空气阻力）（）A.14𝑡B.12𝑡C.34�

�D.t10.关于自由落体运动（g=10m/s2），下列说法中错误的是（）A.它是竖直向下、v0＝0、a=g的匀加速直线运动B.在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1∶3∶53C.在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1∶2∶3D.从开始运动到距下落点5m、10m、15m所经历的时间之比

为1∶2∶311.小球自距地面17m的高度自由下落，空气阻力不计，则小球在落地前通过最后1m所用的时间是它通过最初1m所用时间的（）A.（√17－√16）倍B.117倍C.1√17−1倍D.1√17倍12.在图中，可以表示两个作自由落体运动的物体同时落地的v﹣t图是（）A.B.C.D.13.甲、

乙两物体质量之比为m甲∶m乙=5∶1，甲从高H处自由落下的同时乙从2H处自由落下，不计空气阻力，以下说法错误的是（）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HC.甲落地时，乙的速度的大小

为√2𝑔𝐻D.甲、乙在空中运动的时间之比为1∶214.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（）A.小球在2s末的速度是20m/sB.该星球上的重力加速度为4m/s2C.小球

在第5s内的平均速度是3.6m/sD.小球在前5s内的位移是100m15.如图所示，竖直悬挂一根长15m的直杆，在杆的正下方距杆下端5m处有一观察点A，当杆自由下落时，(g取10m/s2)，则杆全部通过A点所需的时间为（）A.1sB.2sC.3sD.4s1

6.某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处，有一个不断均匀滴水的水龙头（刚滴出的水滴速度为零）在平行光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，看到的水滴好像都静止在各自固定的位置不动（如图中A、

B、C、D所示，图中数值的单位是cm）。要想出现这一现象，所用光源应满足的条件是（𝑔=10m/s2）（）4A.普通白炽灯光源即可B.频闪发光，间歇时间为0.14sC.频闪发光，间歇时间为0.20sD.频闪发光，间歇时间为1.5s二、综合题17.某物理实验室小组在游泳池做了一个实验：将一个小

木球离水面7.2m高静止释放（不计空气阻力），经1.50s后落入池底速度刚好为零．假定木球在水中做匀减速运动，重力加速度g=10m/s2．求：（1）木球在水中运动的加速度的大小；（2）游泳池水的深度．18.从离地面80m的高空

自由落下一个小球，g取10m/s2，求：（1）经过多长时间小球落到地面；（2）小球下落时间为总时间一半时的位移；（3）自开始下落计时，小球在第1s内的位移和最后1s内的位移．19.如图所示，在t=0时刻，小球从高出地面H=15m的位置竖直向上抛出，小球上升到最高点时距抛

物点h=5m，之后开始做自由落体运动到达地面，g取10m/s2。求：（1）小球竖直上抛的初速度v0；（2）小球运动全过程所用的时间。5答案解析1.【答案】A【解析】根据自由落体运动规律ℎ=12𝑔𝑡2=20m故答案为：A。【分析】利用自由落体

运动的位移公式结合运动的时间可以求出教学楼的高度。2.【答案】B【解析】甲乙两球间的距离𝛥𝑥=12𝑔(𝑡+1)2−12𝑔𝑡2=𝑔𝑡+12𝑔故随时间的增加，两球的间距不断变大；两球的速度差𝛥𝑣=𝑔

𝛥𝑡=𝑔故两球的速度差保持不变，ACD不符合题意，B符合题意；故答案为：B。【分析】利用甲乙自由落体运动的位移公式可以判别两个小球的距离不断变大；利用速度公式可以判别两个小球的速度之差保持不变。3.

【答案】A【解析】逆向思维，看作自由落体运动，砖块从抛出到被接住的时间为𝑡=√2ℎ𝑔=√2×510s=1s故答案为：A。【分析】利用运动的逆向可以判别砖块做自由落体运动，利用自由落体运动的位移公式可以求出运动的时间。4.【答案】D【解析】设小球下

落的时间是t，则有𝛥𝑠=12𝑔𝑡2−12𝑔(𝑡−1)2解得𝑡=3s下落的高度为ℎ=12𝑔𝑡2=45m故答案为：D。【分析】根据自由落体的运动规律列式，计算出下落时间和高度即可。5.【答案】D【解析】A．物体做自由落体运动，初速度为0，则𝑠=12𝑔𝑡2

由数学知识可知，𝑠−𝑡图像为抛物线，A不符合题意；6B．物体做自由落体运动，初速度为0，加速度a=g的匀加速运动，则𝑣=𝑔𝑡，B不符合题意；C．物体做自由落体运动，其只受重力作用，即其合力为定值，为F=mgC不符合题意；D．物

体做自由落体运动，初速度为0，加速度a=g的匀加速运动，其加速度为定值，图象为平行于时间轴的直线，D符合题意。故答案为：D。【分析】掌握自由落体运动的规律“初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动”分析图像的斜率代表的物理意义即可。6.【答案】

D【解析】石子做自由落体运动，则：ℎ=12𝑔𝑡2=12×10×32=45𝑚，D符合题意；故答案为：D【分析】石子做自由落体运动，利用位移公式可以求出下落的高度。7.【答案】C【解析】自由下落2s速度v=gt代入数据得v=20m/s自由下落2s高度ℎ1＝12𝑔𝑡2=20m设

H=50m，h2=14m，匀减速高度h=H-h1-h2=16m由v2=2ah解得𝑎=𝑣22ℎ=2022×16m/s2=12.5m/s2减速的时间𝑡′=𝑣𝑎=1.6s设座椅对游客作用力FN，由牛顿第二定律有FN-mg=ma联立得：FN

=1350N故答案为：C。【分析】游客先做自由落体运动，再做匀减速运动，假设减速的时间，利用游客运动的总位移列方程求解；结合加速度在竖直方向应用牛顿第二定律求解支持力。8.【答案】C7【解析】AB．a对斜面粗糙程度，无要求；b对斜面有要

求，都要光滑，但现实中没有光滑斜面，理想化逻辑推理；A、B不符合题意；C．伽利略从图（a）中将斜面实验的结论外推到斜面倾角90°的情形，从而间接证明了自由落体运动是匀加速直线运动；C符合题意；D．伽利略理想斜面实验图（b）中，由于空气阻力和摩擦力的作用，小球在B面运

动能到达的高度，一定会略小于它开始运动时的高度，只有在斜面绝对光滑的理想条件下，小球滚上的高度才与释放的高度相同。所以可以设想，在伽利略斜面实验中，若斜面光滑，并且使斜面变成水平面，则可以使小球沿水平面运动到无穷

远处。得出：力不是维持物体运动的原因；D不符合题意。故答案为：C。【分析】伽利略在证明自由落体是匀加速直线运动时，为了使物体的加速程度减弱，伽利略使小球在坡度非常缓的斜面上向下运动，经过长时间观察，此运动为匀加速直线运动，逐渐增加坡度，小球速度增加的越来越快，仍然是匀加速运动，由此可以推断出当倾角

是90度时，小球仍然做匀加速直线运动。9.【答案】D【解析】逆向思维则有，从b到c则有ℎ1=12𝑔𝑡12从b到a则有ℎ2=12𝑔𝑡22又h2=4h1则有t2=2t1从c到at=t2−t1=t1则物体从c运动到b所用的时

间为t，故答案为：D。【分析】自由落体的条件是物体只受到重力，加速度为定值即重力加速度g，且初速度为零的运动，故自由落体运动为匀变速直线运动，结合匀变速直线运动公式求解即可。10.【答案】D【解析】A．

自由落体运动是初速度为0，加速度竖直向下且𝑎=𝑔的匀加速直线运动，A正确，不符合题意；B．初速度为零的匀加速直线运动，开始连续的三个1s内通过的位移之比是1:3:5，B正确，不符合题意；C．初速度为零的匀加速直线运动，在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1:2:3，C正确，不符合题意；8

D．初速度为零的匀加速直线运动，在开始连续通过相同位移的时间之比是1:√2−1:√3−√2，则从开始运动到距下落点5m、10m、15m所经历的时间之比为1:√2:√3，D错误，符合题意。故答案为：D。【分析】自由落体是初速度等于0，加速度等于g的匀加速直线

运动，利用速度公式可以求出速度之比；利用位移公式可以求出位移之比；利用位移公式可以求出相同位移的时间之比。11.【答案】A【解析】由公式ℎ=12𝑔𝑡2可得第一米的时间为𝑡1=√2ℎ1𝑔=√15s最后一米的时间为𝑡2=√2ℎ17𝑔

−√2ℎ16𝑔=(√175−√165)s则𝑡2𝑡1=√175−√165√15=√17−√16故答案为：A。【分析】利用自由落体的位移公式可以求出运动时间的比值。12.【答案】D【解析】A．自由落体运

动初速度为0．速度随时间均匀增大．图线1有初速度．A、B不符合题意；C．自由落体运动的加速度相同，都为g，所以图线斜率相等．C不符合题意；D．自由落体运动初速度为0．速度随时间均匀增大，加速度相同，所以图线的斜率相等，同时落地，知在同一时刻落

地．D符合题意；故答案为：D。【分析】自由落体的初速度等于0，其加速度保持不变，利用同时落地可以判别落地时刻相同。13.【答案】D【解析】A．因为甲、乙物体同时做自由落体运动,t时刻甲、乙的速度分别为𝑣甲=𝑔𝑡𝑣乙=𝑔𝑡所以两物

体下落过程中，在同一时刻甲的速度与乙的速度相等，A符合题意；B．甲落地时，甲、乙运动的位移都为H，所以乙物体离地面的高度为ℎ乙=2𝐻−𝐻=𝐻B符合题意；C．甲落地时，两个物体速度相同，由位移速度关系式𝑣

=√2𝑔𝐻它们的速度相同，C符合题意；9D．因为甲、乙物体均做自由落体运动，加速度为g，甲下落的时间为𝑡甲=√2𝐻𝑔乙下落的时间为𝑡乙=√4𝐻𝑔𝑡甲𝑡乙=1√2D不符合题意。故答案为：D。【分析】由于自由落体的速度大小与质量无关，结合同时下落可以

判别同一时刻其速度相等；利用两个小球下落高度相同可以判别甲落地时乙距离地面的高度；利用速度位移公式可以求出乙速度的大小；利用位移公式可以求出下落时间的比值。14.【答案】B【解析】ABD．自由落体运动第1s内，第1s内，第2s内

，第3s内，第4s内，第5s内位移之比为：𝑥1:𝑥2:𝑥3:𝑥4:𝑥5=1:3:5:7:9设前5s的位移为x，则：𝑥5=925𝑥=18m解得𝑥=50m由匀变速的位移公式的：𝑥=12𝑔𝑡2解得重力加速度为：�

�=4m/s2小球在2s末的速度为：𝑣2=𝑔𝑡2=8m/sB符合题意，AD不符合题意；C．小球在第5s内的平均速度为：𝑣̅5=𝑥5𝑡5=18m/sC不符合题意。故答案为：B。【分析】利用自由落体运动的位移规律可以求出位移的大小；结合位移公式可以求出自由

落体的加速度大小；利用速度公式可以求出末速度的大小；利用位移和时间可以求出平均速度的大小。15.【答案】A【解析】根据ℎ=12𝑔𝑡2可得杆全部通过A点所需的时间为𝑡=√2×(15+5)10s−√2×51

0s=1s故答案为：A。10【分析】利用自由落体的位移公式结合下落的高度可以求出运动的时间。16.【答案】B【解析】水滴在不断下落，照明光源应为一种间歇发光的光源。当水龙头中每产生一个水滴时，恰好闪光一次；当再一次闪光时，这个水滴就从A点运动到B点，第三次闪光时，它运动到了C点，第

4次闪光时，则运动到了D点，而此时A、B、C、D各点也均有水滴。水滴运动时光源不亮，观察者看不到，看到的只是在固定的位置有一滴水，由于自由落体运动在相同的时间间隔内的位移之比是1:3:5:⋅⋅⋅，所以，图中各水滴处在10cm、40cm、90cm位置处，则水滴从开始运动到90cm位置处所经历

的时间为𝑡=√2ℎ𝑔=√2×0.910s≈0.42s于是每段的时间间隔为𝑇=𝑡3=0.14s故答案为：B。【分析】光源是持续的，水滴反射光是持续的，人看到的水滴是运动的。应使用频闪光源，保证在闪光时在ABCD四个位置上都各有一滴水，而且闪光周期不能太长，利用视觉暂留，可知：

当闪光时间间隔恰好等于相邻水滴的时间间隔时，水滴好像都静止在各自固定的位置不动。17.【答案】（1）解：设木球做自由落体运动的时间为t1，由运动学公式得：h1=12𝑔𝑡12，代入数据解出：t1=1.2s木球入水时的速度：v=gt1=12m/

s木球在水中运动的时间：t2=1.5s﹣t1=0.3s木球做匀减速运动过程的加速度：a=0−𝑣𝑡2=−120.3m/s2=−40m/s2加速度大小为40m/s2（2）解：游泳池水的深度：h2=𝑣+02𝑡2=122×0.3m

=1.8m【解析】（1）木球做自由落体运动，利用位移公式可以求出下落的时间，结合速度公式可以求出入水的速度，在水里做匀减速直线运动，利用速度公式可以求出匀减速的加速度大小；（2）已知匀减速的初末速度大小，结合平均速度公式可以求出泳池的水的深度。18.【答案】（1）解：由ℎ=

12𝑔𝑡2得小球下落时间𝑡=√2ℎ𝑔=√2×8010𝑠=4𝑠（2）解：小球下落时间为总时间的一半时：𝑡𝑏=𝑡2=2𝑠小球在这段时间内的位移ℎ𝑏=12𝑔𝑡𝑏2=12×10×22𝑚=20𝑚11（3）解：小球在第1s内的位移ℎ1=12𝑔𝑡12

=12×10×12𝑚=5𝑚小球在前3s内的位移ℎ3=12𝑔𝑡32=12×10×32𝑚=45𝑚小球在最后1s内的位移ℎ四=ℎ−ℎ3=80−45𝑚=35𝑚【解析】（1）小球做自由落体运动，利用位移公式可以求出下落的时间；（2）利用位移公式可以求出下落一半时间的高度；（3

）小球做匀加速直线运动，利用位移公式可以求出前1s和前3s内的位移，结合总高度可以求出最后1s内的位移大小。19.【答案】（1）解：由𝑣02=2𝑔ℎ，可得小球竖直上抛的初速度为𝑣0=√2𝑔ℎ=10m/s（2）解：由𝑣0=𝑔𝑡，可得小球上升过程的时间为𝑡1=𝑣0𝑔

=1s由位移公式可得ℎ+𝐻=12𝑔𝑡22则下落过程所用时间为𝑡2=√2(ℎ+𝐻)𝑔=2s小球运动全过程所用的时间为𝑡=𝑡1+𝑡2=3s【解析】小球做竖直上抛运动，明确小球的运动过程，先减速再反向加速，结合竖直上抛

的初速度，利用匀变速直线运动公式，根据题目条件列方程求解即可。