【文档说明】2023-2024学年高一物理人教版2019必修第一册同步试题 专题2.5自由落体运动与竖直上抛运动 Word版含解析.docx，共(18)页，1.635 MB，由小赞的店铺上传

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专题2.5自由落体运动与竖直上抛运动【练】一、单选题1．（2023秋·上海嘉定·高一校考期末）下列运动可看作自由落体运动的是（）A．从树上随风飘下的树叶B．跳伞运动员打开降落伞下落的运动C．阳台上掉下的花盆D．从水面自由落到水底的石子【答案】C【详解】A．从树上随风飘下的树叶，所受的空气阻力不

可以忽略，不能看作自由落体运动，故A错误；B．跳伞运动员打开伞后下落的运动，阻力不能忽略，不能看作自由落体运动，故B错误；C．阳台上掉下的花盆所受的空气阻力与重力相比可以忽略，所以可以看作自由落体运动，故C正确；D．石子

在水中下沉时，浮力和阻力不能忽略，不能看作自由落体运动，故D错误。故选C。2．（2023秋·新疆克孜勒苏·高二统考期中）嫦娥奔月蕴含着炎黄儿女千年的飞天梦想，随着我国“嫦娥计划”的逐步进展，奔月梦想即将成

为现实。某校物理兴趣小组收集了月球表面的许多资料，如①没有空气；②重力加速度约为地球表面的16；③没有磁场……并设想登上月球后，完成如下实验：在空中从同一高度同时自由释放氢气球和铅球，忽略地球和其它星球的影响，你认为以下说法正确的是（）A．氢气

球和铅球都处于漂浮状态B．氢气球和铅球都将下落，且同时落地C．氢气球将加速上升，铅球加速下落D．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面【答案】B【详解】A．氢气球和铅球都受到月球引力，且因月球表面没有空气，不受浮力，因此不会处于漂浮状态，故A错误；BCD．月表的重力加速度为地表的16，

而且没有空气，因而不存在空气阻力，只受重力。氢气球将与铅球一样，以相同的重力加速度作初速为零的匀加速直线运动，所以同时落地，故B正确，C、D错误；故选B。3．（2023秋·广东佛山·高一佛山市顺德区郑裕彤中学校联考期中）在确保安全的情况

下，某学习小组研究自由落体运动，发现小铁球恰好经3s落地，不计空气阻力，g取210m/s，则（g取210m/s）（）A．落地速度为15m/sB．第2s内的下落的位移为20mC．下落2s内的平均速度为20m/sD．最后一秒的平均速度为25m/s【答案】D【详解】A．根据自由落体运动的速

度与时间的关系式可得落地时速度为30m/svgt==故A错误；B．第2s内的下落位移221112115m22hgg=−=故B错误；C．下落2s内的平均速度为0102m/s10m/s22gtv+===故C错误；D．最后一秒的平均速度为23102103m/

s25m/s22vvv++===故D正确。故选D。4．（2023秋·江西南昌·高一统考期中）高空坠物已成为城市中仅次于交通肇事的伤人行为。忽略空气阻力，从某高楼11层楼的窗口（恰好在楼层中间位置）自由下落的物体落地时的速度约为25m/s，则从该高楼22层

楼的楼面自由下落的物体自由下落的时间约为（）A．3.5sB．4.0sC．4.5sD．5.0s【答案】A【详解】设从11层自由下落到地面时的速度大小为1v，设从22层自由下落到地面时的速度为2v，由22vgh=可知212252m/s35.35m/svv==

=下落的时间23.535svtg==故选A。5．（2023秋·云南玉溪·高三云南省玉溪第三中学校考阶段练习）某小区楼房年久老化，靠路边的楼房墙体有一块混凝土脱落，混凝土下落过程可看作自由落体运动，离地面最后2m下落所用的时间为0.1s，取重力加速度大小210m/sg=，则这块

混凝土脱落处到地面的高度约为（）A．10mB．12mC．21mD．15m【答案】C【详解】设离地面最后02mh=的过程中的初速度为0v，末速度为1v，根据匀变速运动规律有10vvgt=+1002vvht+=其中0.1st=，联立解得141m/

s2v=这块混凝土脱落处到地面的高度为2121m2vhg=故选C。6．（2023春·湖南衡阳·高二校考阶段练习）某次竖直抛出的球在上升的过程中，开始0.4s内上升的高度与最后0.4s内上升的高度之比为4:1，不计空气阻力，重力加速度大小为210m/sg

=，最初0.4s中间时刻的速度大小和上升的最大高度分别是（）A．8m/s，5mB．8m/s，3mC．4m/s，5mD．4m/s，3m【答案】A【详解】将球的竖直上抛运动看成反方向的自由落体运动，由自由落体运动规律得，球最后0.4s内上升高度22111110(0.4)m0.8m22hg

t===则球开始0.4s内上升的高度为2143.2mhh==球最初0.4s中间时刻的速度为3.2m/s8m/s0.4v==球上升的时间为0.2s1svtg=+=球上升的最大高度为25m12hgt==故选A。7．（2023春·湖

南岳阳·高一湖南省岳阳县第一中学校考期末）一位杂技演员，用三只球进行抛接球表演，他每隔0.4ｓ抛出一球，接到球便立即把球抛出，将球的运动近似看做是竖直方向的运动，不计空气阻力，球能到达的最大高度是（高度从拋球点算起，g取210m/s）（）A．1.2mB．1.8mC．2.4mD．3.0m【答案】B【

详解】任意两球之间的时间间隔为0.4s，三个球之间有三个时间间隔，共1.2s，则每个球上升到最大高度用时间为0.6s，则由逆向思维可知，球能到达的最大高度是2211100.6m=1.8m22hgt==故选B。8．（2023春·山东滨州·高二统考期末）如图，某同学将A篮

球以速度v竖直向上抛出到达最高点时，将B篮球也以速度v从同一位置竖直向上抛出。不计空气阻力，A、B两球均可视为质点，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．自A抛出到与B相遇时间为2vgB．自B抛出到与A相遇时间为2vgC．A、

B相遇时速度大小均为3vD．两球各自抛出到相遇过程中，两球速度的变化量相同【答案】B【详解】AB．根据竖直上抛运动的性质可知，A球运动到最高点的时间1vtg=当A球运动到最高点后将向下做自由落体运动，而B球此时做竖直上抛运动，设其与A球在空中相遇的时间为2t，

A球上升的最大高度为h，A球与B球相遇时A球的下落的高度为1h，B球上升的高度为2h，则由运动学公式有21212hgt=222212hvtgt=−12hhh+=22vgh=联立解得22vtg=而自A抛出到与B相遇时间为12322vvvtttggg=+=+=故A错误，B正确；C．设A、B相遇时的速度

分别为1v、2v，则根据运动学公式可得122vvgt==222vvvgt=−=即A、B相遇时速度大小均为122vvv==故C错误；D．设A、B两球各自抛出到相遇过程中，两球速度的变化量分别为1v、2v，取向上为正方

向，可得1322vvvv=−−=−222vvvv=−=−其中负号表示速度的方向，由此可知，两球各自抛出到相遇过程中，两球速度的变化量不同，故D错误。故选B。二、多选题9．（2023秋·陕西汉中·高一统考期中）伽利略相信，自然界的规律是简

单明了的，他从这个信念出发，猜想落体的速度应该是均匀变化的，为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”，发现铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比，改变球的质量或增大斜面倾角，上述规律依然成立，于是，他外推到倾角为90的情况，得出落体运动的规律。结合以

上信息，判断下列说法正确的是（）A．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量速度B．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量时间C．由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随位移均匀增大D．由“斜面实验”的结论可知，铜球运

动的速度随时间均匀增大【答案】BD【详解】AB．自由落体运动下落很快，不易计时，伽利略让小球沿阻力很小的斜面滚下，延长了小球的运动时间，“冲淡”了重力的作用，故A错误，B正确；CD．由“斜面实验”可知，铜球在斜面上运动的位移与时间的平方

成正比，由公式2vax=可知，铜球运动的速度随时间均匀增大，故C错误，D正确。故选BD。10．（2023秋·江西南昌·高一统考期中）如图，起重机将一重物向上吊起，重物从地面由静止开始向上做匀加速直线运动，上升

8s时，从重物上掉下一个小物块，从物块刚掉落时开始计时，物块在空中运动的位移随时间变化关系如图乙所示。重力加速度g取210m/s，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．物块从重物上掉落时，重物的速度大小为2m/sB．重物加速上升的加速度大小为20.5m/

sC．重物加速上升的加速度大小为21m/sD．物块从重物上掉落时，重物离地的高度为16m【答案】BD【详解】A．设物块离开重物时的速度大小为v，由图乙可知22vgx=解得4m/sv=故A错误；BC．重物加速上升的加速度大小210.5m

/svat==故B正确，C错误；D．物块从重物上掉落时，重物离地的高度为1116m2hvt==故D正确。故选BD。11．（2023秋·高一单元测试）用手托着物体向上抛出到达最高点的过程可以看成两段匀变速直线运动，即手使物体竖直向上做匀加速直

线运动和物体在重力作用下做竖直上抛运动。已知起点到天花板的高度差为2.1m，手向上运动的加速度大小为60m/s2，重力加速度大小为10m/s2，不计空气阻力。若要物体恰好能抛至天花板，则（）A．手托着物体向上运动的高度为0.3mB．手托着物体向上运

动的时间为0.2sC．物体上升过程中的最大速度为6m/sD．物体上升过程中的平均速度为3m/s【答案】ACD【详解】AC．由匀变速直线运动的规律有212vah=，2202vgh−=−又122.1mhh+=联立解得10.3mh=，21.8mh=，6m/sv=故AC正确；B．手托着物

体向上运动的时间为16s0.1s60vta===故B错误；D．物体做竖直上抛运动的时间为26s0.6s10vtg===则物体上升过程中的平均速度为12120.31.8m/s3m/s0.10.6hhvtt++===++故D正确。故选

ACD。12．（2023秋·湖北荆门·高一荆门市龙泉中学校考期中）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．A点距离地

面高度为22vgB．B点距离地面高度为32vtC．物体甲从B点再经过3t将回落到地面D．AB之间距离等于BC之间的距离【答案】ABC【详解】C．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，故物体甲从B点再经过3t将回落到地面，故C正确；D．因为AB之间自由下落

的时间等于BC之间竖直上抛的时间，根据匀变速直线运动比例关系，BC之间的距离等于AB之间距离的3倍，故D错误。B．AB之间的距离为02ABvht+=根据比例关系，B点距离地面高度为3BCABhh=解得B点距离地面高度为32BCvth=故B正确；A．根据B项分

析，A点距离地面高度为3222ACvtvthvt=+=又vgt=联立解得A点距离地面高度为22ACvhg=故A正确；故选ABC。三、实验题13．（2023秋·安徽马鞍山·高一安徽省马鞍山市第二十二中学校考期中）

利用图中所示的装置可以研究自由落体运动，并测重力加速度。（1）对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是：（填写字母序号）。A．电磁打点计时器应接6V以下低压交流电源B．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上C．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料D．开

始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止E．操作时，应先放开纸带后接通电源F．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的。G．为了便于测量，一定要找到打点计时器打下的第一个点，并选取其以

后各连续的点作为计数点。（2）为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有。A．天平B．秒表C．米尺（3）如图所示，在打出的纸带上取连续清晰的7个点，打点计时器所用电源的频率为50Hz。测得第1、2、3、4、5、6点与0点的距离如下表：计数点123456距离

d(cm)6.012.519.326.534.142.1利用表中数据计算：（结果均保留三位有效数字）A、打第1点时纸带运动的速度是m/s。B、第0点（填“是”或“不是”）自由落体运动的起点。C、测出当地重力加速度g=。【答案】ABDFC3.13不是9.72【详解】（1）[1]A

．电磁打点计时器应接6V以下交流电源，A正确；B．打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上，B正确；C．重物最好选用密度较大的材料，如重锤，C错误；D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止，D正确；E．操作时，应先接通电源，再释放纸带，E错误

；F．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的，F正确；G．为了便于测量，不一定找打出的第一个点，可以从比较清晰的点开始，G错误。故选ABDF。（2）[2]根据运动学公式得2xat=为了测试重物下落的

加速度，还需要的实验器材有：米尺，用来测量计数点之间的距离，该实验中不需要天平，通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔，所以也不需要秒表。故选C。（3）[5]打点计时器所用电源的频率为50Hz，所以相邻的计数点间的时间间隔0.02s=T重力加速度22

22360322(42.119.3)1019.310m/s9.72m/s(3)(30.02)xxgT−−−−===[3]打第1点时纸带运动的速度0213.13m/s2xvT==[4]根据运动学基本公式得013.13m/s9.720.02m/s2.93m/

s0vvgT=−=−=所以0不是自由落体运动的起点。14．（2023春·江西·高三校联考阶段练习）甲、乙两同学在家庭实验中完成了重力加速度测量实验，两位同学均采用滴水法测量重力加速度，其中下图1是甲同学

的数据测量及处理情况；下图2是乙同学的数据测量及其处理情况。注意到两位同学，都测量了100滴水下落的总时间，然后测量了滴水起点和落点之间的距离，甲同学点水高度为122.55cm，测得重力加速度为29.804m/s，乙同学滴水高度为0.31m，测得重力加速度为29.84m/

s。两位同学在课堂上分享展示了自己的家庭实验活动后，引起了大家的热烈讨论和深入交流。请完成下面有关思考与讨论：（1）两位同学在重力加速度测量实验中都采用了减小测量误差。A．控制变量法B．累积法C．极限法D．理想实验法（2）同学们进行误差分析时陈述了下列一些观点，其中正确

的观点有。A．水滴将受到空气阻力作用，这是不可避免的系统误差：B．水滴下落高度测量困难导致高度测量有误差：C．测量水滴下落时间误差大小与总滴水数多少无关；丙同学对比甲、乙两同学的实验后，提出利用家住30层高楼的条件，通过水滴高楼法可以进一步减小实验误差。你是否同意丙同学的实验建议，

并说明理由。。【答案】BAB/BA不同意，水滴速度越大，空气阻力越大，系统误差越大（或：水滴高楼实验中下落速度较大后不能视为自由落体运动）【详解】（1）[1]滴水法测重力加速度时为精确测量水滴下落时间，测量了100水滴下落的总时间，然后取平均法得到一滴水下落的时间，这里运用了累加法

。控制变量法是在探究或验证三个或三个以上物理量之间关系时，控制其它物理量不变，仅研究剩下两个物理量之间关系的简化分步的研究方法：极限法是某一个过程无限减小直至逼近的某一时刻，用一个平均量代替瞬时量的研究方法；理想实验法是基

于实验观察，对实验条件进行理想化处理，经由抽象、推理而得到科学结论的研究方法，本实验没有采用这些研究方法；（2）[2]AB．滴水法测量重力加速度，主要误差有：水滴下落时受到空气阻力、空气对流等不良条件影响，在测量水滴下落时间、高度上导致测量误差，

AB正确；C．为了减小测量时间测量误差，采用累加取平均值的方法可以有效减小偶然误差，原理上是，累积量越大，越有利于减小偶然误差，C错误。故选AB。（3）[3]水滴下落受到的阻力随着速度增大而增大，当速度较大时，

阻力相比于重力不可忽略，即此时水滴下落不能视为自由落体运动，可见下落高度太大，不仅不会减小误差，还将增大误差。15．（2023秋·重庆沙坪坝·高一期中）某同学用如图甲所示的装置来利用自由落体运动测量重力加速度。实验所用电源的频率是50Hz，图乙是实

验中利用打点计时器记录自由落体运动的轨迹时，得到的一条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计时点，两点之间的距离已标在图中。（1）已知打点计时器打下B、C、E、F各点时，重物的速度分别是0.19m/sBv=，0.39m/sCv=，0.77m/sEv=，0.96m/sFv=

，请你计算D点对应时刻的瞬时速度=Dvm/s。（2）请将D点对应时刻的瞬时速度补充标在如图所示的直角坐标系中，并画出重物的瞬时速度随时间变化的图线。（3）根据vt−图像求出自由落体运动的加速度大小g=m/s2。（4）将此结果与北京地区的重力加速度29.8m/s做对

比，分析造成此误差的主要原因。【答案】0.589.7纸带与重物下落时会受到摩擦阻力【详解】（1）[1]电源的频率是50Hz，则相邻两点间的时间间隔为11s0.02s50Tf===匀变速直线运动中，一段时间内中间时刻的瞬

时速度等于该过程的平均速度，则D点对应时刻的瞬时速度313.4+9.6==10m/s0.58m/s220.02CEDxvT−（2）[2]作出的速度随时间的变化图像如图所示，作出一条直线，要让尽可能多的点在直线上，切记不要直接把各点连起来画成折线。（3）[3]vt−图像的斜率表示加速度，

则2Δ==9.7m/sΔvat（4）[4]与北京地区的重力加速度29.8m/s做对比，造成此误差的主要原因是纸带与重物下落时会受到摩擦阻力。四、解答题16．（2023秋·全国·高一专题练习）一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动，经过一段时间到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在

第一段时间内的位移是0.8m，g取10m/s2，那么它：(1)在空中运动的时间是多少？(2)第三段时间内的位移是多少？【答案】(1)1.2s；(2)4m【详解】（1）根据自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，从静止开始相等时间间隔内的位移之比为1：3：5，它在第二、三段时间内的位

移为2132.4mhh==3154mhh==石块下落和高度1237.2mhhhh=++=由212hgt=得在空中运动的时间21.2shtg==（2）根据自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，从静止开始相等时间间隔内的位移之比为1：3：5，三段时间内的位移为3154mhh==17．（2

023秋·广东珠海·高一珠海市第二中学校考期中）如图所示，用绳拴住木棒AB的A端，使木棒在竖直方向上静止不动，在悬点A端正下方有一点C距A端0.8m．若把绳轻轻剪断，测得A、B两端通过C点的时间差是0.2s，重力加速度g=10m/s

2，不计空气阻力．求：（1）木棒AB的长度？（2）D为AB棒上的一点，若AD、DB两段通过C点的时间相同，求AD=？【答案】（1）0.6m；（2）0.35m。【详解】（1）设木棒的长度为l，绳子剪断后木棒自由下落，故可将A、B两端分别看做自由下

落的质点，它们下落到C点所用时间分别为12tt、，依题意有：2110.82gt=m2210.82gtl=−120.2tt−=s解得：0.6l=m，10.4t=s，20.2t=s（2）由于AD、DB两段通过C点的

时间相同，则根据2xaT=可得：220.2100.122tADDBg−===s而且：0.6ADDBl+==m联立解得：0.35AD=m18．（2023·广东阳江·高一统考期中）在空中O点，每隔0.1s从静止释放一相同小球，小球的体积极小，

可视为质点．在连续释放几个小球后，某一瞬间拍摄在空中运动的几个小球的照片是按1：40比例拍摄的，现用刻度尺去测量照片上小球A、B、C、D之间的距离，如图，试求：（1）小球下落的加速度多大？（2）从照片推测，在A球上面，正在空

中下落的小球有几个？【答案】（1）8.0m/s2；（2）7个．【分析】（1）小球做匀加速直线运动，连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一个恒量，根据公式△x=aT2求解加速度；（2）匀变速直线运动中，某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故B点速度等于AC段的平均速度；求出B球

运动的时间，再判断A球、B球上方分别有多少个小球．【详解】（1）从图中测得AB=1.4cm，BC=1.2cm，CD=1.0cm△h=AB﹣BC=BC﹣CD=0.2cm实际位移差为△s=0.2×40cm=0.08m由△s=aT2得22220.08m/s8.0m/s0.1saT===（2）B点速

度等于AC段的平均速度，故0.026405.2m/s0.2ACBAChvt===根据速度时间关系公式，有vB=atBtB=0.65snB=BtT=6.5个B球上方还有6个小球，即A球上方还有7个小球【点睛】本题关键根

据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2求解加速度，然后根据其余的运动学公式求解；要注意实际距离与照片中的距离的比例关系．19．（2023春·高一单元测试）在一跨越长江的高架桥上，甲、乙两同学合作测量桥面到水面的高度，甲同学以10m/s的速度竖直向下抛出一铁球，乙同学测量

时间，发现铁球经2s落至水面，不计空气阻力，取210m/s=g，求：（1）铁球到水面的高度；（2）铁球落至水面时的速度大小；（3）铁球下落过程中的平均速度大小。【答案】（1）40m；（2）30m/s；（3）20m/s【详解】（1）由题知0

10m/sv=，210m/sag==，2s=t，由公式20hvtat=+得40mh=（2）由公式0tvvat=+得30m/stv=方向竖直向下（3）由于02tvvv+=因此20m/sv=20．（2023春·辽宁锦州·高二统考期末）跳水是中国奥运代表团的重点夺金项目，中国跳水

队被称为“梦之队”。东京奥林匹克运动会，我国跳水运动员全红婵创女子10米跳台历史最高分纪录夺得金牌。如图所示，全红婵从跳台上向上跃起，举起双臂离开台面，跃起后重心升高0.45m达到最高点，下落时身体竖直手先入水，手入水后保持原姿态向

下做匀减速直线运动，重心下降2.1m后开始上浮。入水前空气阻力忽略不计，（计算时把全红婵看成全部质量集中在重心的一个质点且重心始终位于从手到脚的中点处，全过程水平方向的运动忽略不计）。求：（1）全红婵起跳时的速度0v；（2）全红婵从离开跳台直到

运动到水下最深处的过程中，所经历的时间t。（结果保留2位有效数字，g取210ms，2.092）【答案】（1）3m/s；（2）2.0s【详解】（1）上升阶段，由速度位移公式得202vgh−=−解得全红婵起跳时的速度0123msvg

h==（2）上升阶段，由速度时间公式01vtg=解得10.3st=下落入水前，由自由落体公式212212hhgt+=解得()12222.09s2shhtg+==手入水时速度22102msvgt==入水后32312hvt=解得30

.212st=所以她经历的时间1230.3s2s0.212s2.0stttt=++=++