人教版 (2019)必修 第一册4 自由落体运动课后练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册4 自由落体运动课后练习题，共6页。

【基础巩固】
1.(多选)科学研究发现:在月球表面没有空气,重力加速度约为地球表面重力加速度的.若航天员登上月球后,在空中同一高度同时由静止释放羽毛和铅球,忽略地球和其他星球对它们的影响,下列说法正确的是( )
A.羽毛将加速上升,铅球将加速下降
B.羽毛和铅球都将下落,且同时落到月球表面
C.羽毛和铅球都将下落,但铅球先落到月球表面
D.羽毛和铅球都将下落,且落到月球表面的速度相同
答案:BD
2.下列关于重力加速度的说法,正确的是( )
A.重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢
B.重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小
C.重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢
D.轻物体和重物体的重力加速度不同,所以重的物体先落地
答案:C
3.某人从井口静止释放一颗小石子,不计空气阻力,为表示小石子落水前的运动,下列四幅图像可能正确的是()
A B C D
答案:D
4.一物体从离地h高处自由下落,经过时间t落地,则当它下落时,离地的高度为( )
A.h B.h C.h D.h
解析:根据自由落体运动的位移规律可得h=gt2,物体下落的位移为
h'=g2=h,此时,物体离地的高度h0=h-h'=h,选项C正确.
答案:C
5.下图是用频闪照相机给做自由落体运动的小球拍摄的照片,符合实际的是
( )
A B C D
答案:D
6.假设未来的某一天,航天员在火星上距地面18 m高处由静止释放一重物,测得重物经过3 s落到火星表面,则下列说法正确的是( )
A.火星表面的重力加速度大小为4 m/s2
B.重物落地时的速度大小为8 m/s
C.重物落地前的1 s内位移大小为8 m
D.重物下落过程中,任意相邻1 s内的位移之差为2 m
答案:A
7.人从发现问题到采取相应行动所用的时间称为反应时间,该时间越短说明人的反应越灵敏.反应时间可用自由落体运动来测试:甲同学用两个手指捏住直尺的顶端,乙同学用一只手在直尺下端做捏住直尺的准备,但手不能碰到直尺,记下这时手指在直尺上的位置.当看到甲同学放开直尺时,乙同学立即捏住直尺,测出直尺下落的高度为10 cm,g取10 m/s2,那么乙同学的反应时间是多少?
乙 甲
解析:根据自由落体运动规律h=gt2得,反应时间t== s≈0.14 s.
答案:0.14 s
【拓展提高】
8.(多选)甲、乙两物体质量之比为m甲∶m乙=3∶1,甲从h0高处自由下落,乙从2h0高处同时自由下落,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.在甲落地之前,同一时刻甲的速度比乙的速度大
B.在甲落地之前,同一时刻两物体的速度相等
C.甲落地时,乙距地面的高度为h0
D.甲、乙在空中运动的时间之比为1∶2
解析:根据v=gt可知,甲落地前同一时刻甲的速度等于乙的速度,故选项A错误,选项B正确;甲、乙同时由静止开始下落,根据h=gt2可知,甲落地前甲、乙下落高度相同,故甲落地时乙距地面的高度为h0,故选项C正确;根据h=gt2可知,甲、乙在空中运动的时间之比为1∶,故选项D错误.
答案:BC
9.(2021·湖北卷)2019年,我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10 m 跳台冠军.某轮比赛中,陈芋汐在跳台上倒立静止,然后下落,前5 m完成技术动作,随后5 m完成姿态调整.假设整个下落过程近似为自由落体运动,重力加速度大小取10 m/s2,则她用于姿态调整的时间约为 ( )
A.0.2 s B.0.4 s C.1.0 s D.1.4 s
解析:陈芋汐下落的整个过程所用的时间为
t==s≈1.4 s,
下落前5 m的过程所用的时间为
t1== s=1 s,
则陈芋汐用于姿态调整的时间约为t2=t-t1=0.4 s,故B正确,A、C、D错误.故选B.
答案:B
10.一次演习中,一空降特战兵实施空降,飞机悬停在180 m 高的空中后,空降特战兵从机舱中一跃而下.假定空降特战兵空降过程如下:空降特战兵出机舱后先做自由落体运动,下落2 s后打开辅伞,立即做匀速运动,过了一段时间后打开主伞,立即做匀减速直线运动,匀减速运动6 s后到达地面,此时空降特战兵的速度恰好为零.g取10 m/s2,求:
(1)空降特战兵做自由落体运动下落的距离;
(2)空降特战兵从出机舱到着地所用时间.
解析:(1)空降特战兵出机舱后先做自由落体运动,下落2 s过程,下落的距离h1=g=×10×22 m=20 m.
(2)2 s末的速度v2=gt1=10×2 m/s=20 m/s,
h3=a,a=,t3=6 s,
解得h3=60 m,
匀速运动的时间t2== s=5 s,
所以t总=t1+t2+t3=13 s.
答案:20 m (2)13 s
【挑战创新】
11.一根长直细杆长l=1.7 m,从某一高处做自由落体运动,在下落过程中细杆通过一个高h1=1.75 m的窗口用时Δt=0.3 s,求细杆刚下落时,其下端到窗口上边缘的高度.g取10 m/s2,窗口下边缘到地面的高度大于细杆的长度.
解析:设杆的下端下落到窗口上边缘的时间为t1,杆下端到窗口上边缘的高度为h,杆的上端到窗口下边缘的时间为t2,则有
g=h,
g=l+h+h1,
又t2-t1=Δt,
联立以上三式可得h=5 m.
答案:5 m