高中一轮复习物理知识点点10自由落体运动含解析答案

这是一份高中一轮复习物理知识点点10自由落体运动含解析答案，共16页。学案主要包含了单选题，五滴水之间的距离恰好为1m，多选题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．甲球的质量是乙球质量的5倍，两球从同一高度同时自由落下，下列说法正确的是（）
A．甲、乙都做自由落体运动，所以都不受任何外力作用
B．甲、乙从同一高度自由落下，所以两球同时落地
C．甲球质量大，所以甲的加速度比乙的加速度大
D．甲球质量大，所以甲落到地面的速度也大
2．金属片和小羽毛在抽成真空的玻璃筒内下落的实验说明（ ）
A．物体越重下落越快
B．同一地点真空中物体下落快慢与重力大小无关
C．同一地点，不论有无空气，物体下落快慢均与重力无关
D．同一物体在同一地点，无空气阻力时物体越轻下落越快
3．房檐每隔相等的时间落下一滴水下落，当第一滴水下落到地面时，第五滴水刚好形成，观察到第四、五滴水之间的距离恰好为1m。则此时第一、二滴之间的距离是（ ）
A．3mB．7mC．9mD．16m
4．下列关于自由落体运动的说法正确的是（ ）
A．物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动
B．物体只在重力作用下的运动叫作自由落体运动
C．从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动
D．从静止开始下落的小钢球，所受空气阻力对其运动的影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动
5．一个人用手拿着两个小球，站在三层楼的阳台上，将其中一个小球以一定的初速度v竖直上抛，在同一高度将另一个小球以相同的初速度大小竖直下抛，两小球相继落地的时间差为。如果人站在四层楼的阳台上，用同样的初速度大小抛两小球，忽略空气阻力的影响，则两小球相继落地的时间差将（ ）
A．变小B．变大
C．不变D．无法确定
6．唐代诗人李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景，如果三尺为1m，则水落地时的速度约为（设初速度为0）（ ）
A．100m/sB．100m/s
C．200m/sD．200m/s
7．图示描述的是伽利略在比萨斜塔上做落体实验的故事．不计空气阻力，小球从塔上自由下落，由静止开始经过第一段h速度的增加量为，经过第三段h速度的增加量为，则与的比值满足（ ）
A．B．C．D．
8．在2021年第十四届全国学生运动会中，台州中学金若宣同学以1.82m的成绩获得全国跳高冠军，经了解，该同学身高1.73m，据此可估算出她离地时竖直向上的速度最接近（ ）
A．3.8m/sB．4.3m/sC．5.0m/sD．5.5m/s
9．有一串珠子（珠子可视为质点），穿在一根长1.8m的细线上，细线的首尾各固定1个珠子，中间还有5个珠子。从最下面的珠子算起，相邻两个珠子之间的距离依次为 5cm、15cm、25cm、35cm、45cm、55cm，如图所示。某人向上提起细线的上端，让细线自由垂下，且第1个珠子紧贴水平桌面，松手后开始计时，若不计空气阻力，g取10m/s2，假设珠子落到桌面上不再反弹，则第2、3、4、5、6、7个珠子（ ）

A．依次落到桌面上的速率之比为
B．落到桌面上的时间间隔相等
C．落到桌面上的时间间隔越来越大
D．第4个珠子落到桌面上的速率为4m/s
二、多选题
10．小红用频闪照相法研究竖直上抛运动，拍照频率为，某次实验时小球以某一初速度竖直。上拋，照相机在此过程中曝光于8次，由于上升过程和下降过程小球经过相同位置时都被曝光，所以在底片上记录到如图所示的4个位置，两点间距离为两点间距离为两点间距离为，重力加速度。下列说法中正确的是（ ）
A．小球经过点时的速率为B．点距竖直上抛的最高点的距离为
C．D．
11．如图所示，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方h处，空心管长为L，小球的球心与管的轴线重合，并在竖直线上，小球直径小于管的内径，不计空气阻力，则下列判断正确的是（ ）

A．两者均无初速度同时释放，小球在空中不能穿过管
B．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度v0、管无初速度，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关
C．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度v0、管无初速度，则小球一定能穿过管，但穿过管的时间与当地重力加速度有关
D．两者均无初速度释放，小球提前Δt释放，则小球一定能穿过管，但穿过管的时间与当地重力加速度有关
12．两位小朋友玩弹珠子游戏，固定直杆与水平面的夹角为，两颗有孔的珠子穿在直杆上，初始时珠子之间的距离为l，一位小朋友将珠子沿杆方向以速度弹出，另一个小朋友同时将珠子无初速度释放，经时间t，在珠子返回过程中两珠子相遇，珠子与杆之间的摩擦很小，可忽略，，则（ ）
A．B．
C．D．
13．如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放。用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3…所示的小球运动过程中每次曝光的位置。已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d、根据图中的信息，下列判断正确的是（ ）

A．位置1是小球释放的初始位置B．位置1不是小球释放的初始位置
C．小球下落的加速度为D．小球在位置3的速度为
三、实验题
14．如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测得自由落体加速度。
（1）所需器材有：电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 （填字母代号）。
A．直流电源； B．天平及砝码
C． 8V交变电源； D．毫米刻度尺
（2）已知电磁打点计时器的工作频率为50Hz，实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E是打点计时器连续打出的点，图中四个数据中不符合有效数字要求的一组数据应改为 cm；
（3）在打下点D时重物的速度大小为 m/s，重物的加速度大小为 m/s2（结果均保留三位有效数字）。该实验中测得的自由落体加速度的值偏小，其主要原因是 。
四、解答题
15．如图所示，在有空气的玻璃管中，金属片比羽毛下落得快，在抽掉空气的玻璃管中，金属片和羽毛下落快慢相同。
（1）为什么物体下落快慢相同？
（2）空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动？
16．从离地面500m处自由落下一个小球，不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）小球落到地面需要的时间；
（2）开始下落后第1s内的位移大小和最后1s内的位移大小；
（3）下落时间为总时间一半时的位移大小。
17．一只小松鼠由于受到惊吓，在水平地面上P点的正上方树杈A处掉下，可看成自由落体运动，与此同时，在P点左侧的狼从B处由静止开始向右跑来，该情况可简化为如图甲所示的模型，狼运动的v-t图像如图乙所示，已知A处高h＝1.25m且小松鼠和狼均可看做质点，g取10m/s2。
（1）求小松鼠下落至地面所需的时间t。
（2）要使狼在小松鼠落地的同时达到P点，求狼的初始位置与P点之间的距离。
（3）如果狼运动规律没有变，开始时与P点之间的距离为10m，小松鼠落地瞬间水平方向上从静止开始以a2＝10m/s2的加速度与狼同向逃跑，通过计算说明狼能否追上小松鼠?

18．如图为2023年春节联欢晚会中的杂技节目《龙跃神州：中幡》,在表演中，表演者用手掌、肩膀、额头等部位不断将中幡晃动、抛起、落下，但始终幡不离身，竿不落地，十分精彩。表演者在某次动作中竖直向上将幡抛出，侧手翻后回到原地恰好接住幡，此过程经历的时间t1=1s，幡被抛出和接住时，幡底离地面高度均为h1=2m，不计空气阻力，重力加速度。
（1）在这次动作中，求幡离地面的最大高度；
（2）在另一动作中，持幡者将幡竖直向上抛出，另一名表演者爬上他肩头，两人站起后接住幡，演员完成该套动作需要t2=1.4s的时间，接幡时幡底离地面高度，要成功完成该套动作，求将幡竖直向上抛出时的最小速度。(保留3位有效数字)

19．一个物体从20米高处由静止开始做自由落体运动，取g=10m/s2，求：
（1）物体的下落时间；
（2）物体着地时的速度大小；
（3）物体下落高度的一半时的速度大小。
参考答案：
1．B
【分析】因为甲乙物体均做自由落体运动，所以它们的初速度为零，加速度为g，根据运动学关系式求解．
【详解】甲、乙都做自由落体运动，都只受重力作用，选项A错误；自由落体运动的加速度与重力大小无关，则两物体的加速度均为g，根据h=gt2 ，甲、乙从同一高度自由落下，所以两球同时落地，选项B正确，C错误；根据v2=2gh可知两物体落地速度相同，选项D错误；故选B.
【点睛】此题关键是知道自由落体运动的特点，知道重力加速度与重力大小无关；掌握自由落体运动的基本公式.
2．B
【详解】抽成真空的玻璃筒内没有空气阻力，金属片和小羽毛下落快慢相同，说明同一地点真空中物体下落快慢与重力大小无关。
故选B。
3．B
【详解】水滴成型下落过程可看作自由落体运动，当第一滴水下落到地面时，第五滴水刚好形成，则中间有4个时间间隔，设每个时间间隔为，根据第四、五滴水之间的距离恰好为1m，可得
解得
而第二滴水与滴五滴水之间有3个时间间隔，则有
第一滴水与第五滴水之间有4个时间间隔，则有
因此可得此时第一、二滴之间的距离为
故选B。
4．D
【详解】AB．物体从静止开始下落，只在重力作用下的运动叫做自由落体运动，故AB错误；
CD．从静止开始下落的小钢球，所受空气的阻力远小于重力，影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动，故C错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】无论人站在几楼的阳台上，只要同样的速率和方式抛出两个小球，则两球落地的时间差均为
两小球相继落地的时间差不变；
故选C。
6．B
【详解】水下落高度h=1000m，g取10m/s2，由
v=2gh
得
vt==m/s=100m/s
故选B。
7．C
【详解】小球做自由落体运动，两端相同距离h的时间之比为
由
则
即
故选C。
8．B
【详解】设金同学到达最高点时的速度为0，则她跳起的高度为
由竖直上抛运动规律
可解得她离地时竖直向上的速度
故B正确。
故选B。
9．B
【详解】ABC．各珠子同时做自由落体运动，下降的位移之比为；根据
可知落地的时间之比为，则各珠子落到桌面上的时间间隔相等；根据
可知依次落到桌面上的速率之比为，故B正确，AC错误；
D．第4个珠子距离桌面的高度为45cm，则第4个珠子落到桌面上的速率为
故D错误。
故选B。
10．BC
【详解】A．频闪照相的时间间隔
题图中所有位置曝光两次，所以点到竖直上抛的最高点的时间间隔为
所以从最高点开始至下落到点经历的时间为
过点时的速度为
选项A错误；
B．从最高点下落到点经历的时间为
所以点距竖直上抛的最高点的距离为
选项B正确；
CD．初速度为0的匀加速度直线运动，在连续相同时间内的位移之比为，若从最高点至点分为7个相同的时间间隔，每个间隔为，满足
选项C正确，选项D错误。
故选BC。
11．ABD
【详解】A．两者同时无初速度释放，均做自由落体运动，小球不能穿过管，A正确；
BC．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度v0，以管为参考系，小球相对于管做匀速直线运动，小球匀速穿过管，小球在管中运动的时间为
小球能穿过管，穿过管的时间与重力加速度无关，B正确，C错误；
D．小球提前Δt释放，相当于获得了初速度
小球在管中运动的时间为
小球能穿过管，穿过管的时间与当地重力加速度有关，D正确。
故选ABD。
12．AD
【详解】AB．由于在运动过程中珠子有共同的加速度，珠子a相对珠子b向上以速度匀速运动，初始时珠子之间的距离为，故
解得
故A正确，B错误；
CD．若在珠子a刚要返回时相遇，则珠子a运动位移
则珠子b运动距离为
则
解得
若在珠子a返回到出发点时相遇，则
则
若在珠子a返回过程中两珠子相遇，则
故D正确，C错误。
故选AD。
13．BCD
【详解】C．根据得，小球下落的加速度
故C正确；
D．小球在位置3的速度等于位置2、4段的平均速度，则
故D正确；
AB．则小球在位置1的速度为
可知位置1不是小球释放的初始位置。故B正确，A错误。
故选BCD。
14． CD/DC 2.00 1.48 9.63 重物及纸带下落过程中受到了摩擦阻力的作用
【详解】（1）[1]打点计时器一般使用5~11V、50Hz的交流电源，学生用实验室电磁打点计时器通常使用6V、50Hz的交流电源；打出的点迹要使用毫米刻度尺来测量距离；测量自由落体加速度时不需要测量重物的质量。
故选CD。
（2）[2]使用毫米刻度尺测量时，要估读到毫米的下一位，即使用cm为计数单位时，小数点后应该有两位小时，所以四个数据中不符合有效数字要求的一组数据是2.0cm，应改为2.00cm。
（3）[3]在打下点D时重物的速度大小为
[4]重物的加速度大小为
[5]重物及纸带下落过程中受到了摩擦阻力的作用，导致其加速度小于自由落体加速度。
15．（1）因为没有空气阻力；（2）空气的阻力作用可以忽略
【详解】略
16．（1）10s；（2）5m，95m；（3）125m
【详解】（1）小球做自由落体运动，根据
可得
（2）第1s内的位移
前9s内的位移
最后1s内的位移
（3）总时间的一半为
位移
17．（1）0.5s；（2）1m；（3）不能
【详解】（1）小松鼠做自由落体运动，根据
解得
t=0.5s
（2）由题图乙可知狼做匀加速直线运动，加速度
则狼的初始位置与点之间的距离
（3）如果狼开始时与点之间的距离，由(2)问知小松鼠落地瞬间，狼未到达点。设小松鼠落地后经过时间，二者速度相同，即
解得
t1=2s
狼跑过的位移
小松鼠的位移
x=x3+x0=30m>25m
所以狼不能追上小松鼠。
18．（1）hmax=3.25m；（2）vmin=7.71m/s
【详解】（1）中幡抛出到最高点．上升的高度
离地面的最大高度
解得
hmax=3.25m
（2）取竖直向上为速度的正方向，由位移公式得
解得
vmin=7.71m/s
19．（1）2s；（2）20m/s；（3）10m/s
【详解】（1）由匀变速直线运动位移—时间关系有
h=gt2
得
t
（2）由匀变速直线运动速度—时间关系有
v=gt=10×2m/s=20m/s
（3）由匀变速直线运动位移—速度关系有
v′2=2g
得