（2021新人教版）高中物理必修第一册课时分层作业7　自由落体运动练习.doc

1、1 课时分层作业课时分层作业( (七七) )自由落体运动自由落体运动 (建议用时：建议用时：25 分钟分钟) 考点一考点一自由落体运动的理解自由落体运动的理解 1(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是() A初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动初速度为零、竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动 B仅在重力作用下的运动叫作自由落体运动仅在重力作用下的运动叫作自由落体运动 C物体只在重力作用下从静止开始下落的运动才是自由落体运动物体只在重力作用下从静止开始下落的运动才是自由落体运动 D当空气阻力可以忽略不计时当空气阻力可以忽略不计时，物体从静止开始自由下落的运动可视为自物体从静

2、止开始自由下落的运动可视为自 由落体运动由落体运动 CD自由落体运动的条件：只受重力，初速度自由落体运动的条件：只受重力，初速度 v00，A、B 错误，错误，C 正正 确；若空气阻力可以忽略不计，物体由静止开始自由下落的运动可以当成自由确；若空气阻力可以忽略不计，物体由静止开始自由下落的运动可以当成自由 落体运动来处理，落体运动来处理，D 正确。正确。 21971 年发射的阿波罗年发射的阿波罗 15 号飞船把一辆月球车送上月球，美国航天员做号飞船把一辆月球车送上月球，美国航天员做 了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤(月球上没

3、有空气月球上没有空气)， 如图所示，出现的现象是如图所示，出现的现象是() A羽毛先落地，铁锤后落地羽毛先落地，铁锤后落地 B铁锤先落地，羽毛后落地铁锤先落地，羽毛后落地 C铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为 9.8 m/s2 D铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地 D月球上没有空气，铁锤和羽毛由静止释放只受重力作用，他们都做自月球上没有空气，铁锤和羽毛由静止释放只受重力作用，他们都做自 由落体运动，同时落地，故由落体运动，同时落地，故 D 正确。正确。 3在真空中在真空中，将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放将

4、苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放，下列频闪照片中下列频闪照片中 符合事实的是符合事实的是() 2 ABCD C在真空中物体只受重力作用，且从静止开始下落，满足自由落体运动在真空中物体只受重力作用，且从静止开始下落，满足自由落体运动 条件条件，故故 ag，又又 h1 2gt 2， ，由于苹果和羽毛从同一高度同时下落由于苹果和羽毛从同一高度同时下落，则任意时刻则任意时刻 都在同一高度，且是加速，所以频闪间距不断变大，选项都在同一高度，且是加速，所以频闪间距不断变大，选项 C 正确。正确。 考点二考点二自由落体运动规律的应用自由落体运动规律的应用 4关于自由落体运动，下列说法正确的是关于自由落体运

5、动，下列说法正确的是() A速度变化得越来越快速度变化得越来越快 B在开始连续的三个在开始连续的三个 1 s 内通过的位移之比是内通过的位移之比是 149 C第第 1 s 末、第末、第 2 s 末、第末、第 3 s 末的速度大小之比是末的速度大小之比是 123 D物体的质量越大，加速度越大物体的质量越大，加速度越大 C物体自由落体的加速度为物体自由落体的加速度为 g，大小不变，大小不变，A、D 错误；由错误；由 vgt 可得，可得， v1v2v3123，C 正确；从开始运动三个连续正确；从开始运动三个连续 1 s 内通过的位移之比内通过的位移之比为为 135，B 错误。错误。 5一条悬链长一条

6、悬链长 5.6 m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力。则，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力。则 整条悬链通过悬点正下方整条悬链通过悬点正下方 12.8 m 处的一点所需的时间是处的一点所需的时间是(g 取取 10 m/s2)() A0.3 sB0.4 s C0.7 sD1.2 s B设悬链的长度为设悬链的长度为 L，从悬点至悬点正下方，从悬点至悬点正下方 12.8 m 处的一点的高度为处的一点的高度为 h， 经经 t1悬链的下端经过该点，经悬链的下端经过该点，经 t2悬链的上端经过该点，则悬链的上端经过该点，则 hL1 2gt 2 1，得，得 t1 2 hL g 2 12.85

7、.6 10 s1.2 s，h1 2gt 2 2，得，得 t2 2h g 212.8 10 s 1.6 s，则，则tt2t10.4 s，故，故 B 正确。正确。 6(多选多选)甲甲、乙两物体分别从高乙两物体分别从高 10 m 处和高处和高 20 m 处同时由静止自由下落处同时由静止自由下落， 不计空气阻力，下面几种说法中正确的是不计空气阻力，下面几种说法中正确的是() A乙落地速度是甲落地速度的乙落地速度是甲落地速度的 2倍倍 B落地的时间甲是乙的落地的时间甲是乙的 2 倍倍 C下落下落 1 s 时甲的速度与乙的速度相同时甲的速度与乙的速度相同 3 D甲、乙两物体在最后甲、乙两物体在最后 1 s

8、 内下落的高度相等内下落的高度相等 AC根据根据 v 2gh可知，落地时乙的速度是甲落地速度的可知，落地时乙的速度是甲落地速度的 2倍，故倍，故 A 正正 确；根据确；根据 t 2h g ，落地的时间乙是甲的，落地的时间乙是甲的 2倍，故倍，故 B 错误；根据错误；根据 vgt 可知，可知， 下落下落 1 s 时甲的速度与乙的速度都为时甲的速度与乙的速度都为 10 m/s，故故 C 正确正确；甲甲、乙两物体下落的时乙两物体下落的时 间不同间不同，最后一秒的初速度不同最后一秒的初速度不同，所以最后所以最后 1 s 下落的距离不相等下落的距离不相等，故故 D 错误错误。 考点三考点三伽利略对自由落

9、体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究 7(多选多选)如图所示，大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维如图所示，大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维 过程，对于此过程的分析，以下说法正确的是过程，对于此过程的分析，以下说法正确的是() A其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论 B其中丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得出的结论其中丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得出的结论 C运用甲图的实验，可运用甲图的实验，可“冲淡冲淡”重力的作用，使实验现象更明显重力的作用，使实验现象更明显 D运用丁图的实验，可运用丁图的

10、实验，可“放大放大”重力的作用，使实验现象更明显重力的作用，使实验现象更明显 AC伽利略探究自由落体运动时，让小球从斜面上滚下，此时可以伽利略探究自由落体运动时，让小球从斜面上滚下，此时可以“冲冲 淡淡”重力的作用，使实验现象更明显，然后合理外推到斜面竖直的状态，故正重力的作用，使实验现象更明显，然后合理外推到斜面竖直的状态，故正 确选项为确选项为 A、C。 考点四考点四自由落体运动的实验探究自由落体运动的实验探究 8“自由落体自由落体”演示实验装置如图所示演示实验装置如图所示，当牛顿管被抽成真空后当牛顿管被抽成真空后，将其迅将其迅 速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中，下列说法

11、正确的是速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中，下列说法正确的是 () A时间相同，加速度相同时间相同，加速度相同 B时间相同，加速度不同时间相同，加速度不同 C时间不同，加速度相同时间不同，加速度相同 D时间不同，加速度不同时间不同，加速度不同 4 A轻重不同的物体在牛顿管中不受空气阻力，做自由落体运动，所以加速轻重不同的物体在牛顿管中不受空气阻力，做自由落体运动，所以加速 度相同度相同，都为都为 g；因高度相同因高度相同，根据根据 h1 2gt 2知运动时间相同 知运动时间相同，故故 A 正确正确，B、C、 D 错误。错误。 9用滴水法可以测定重力加速度的值用滴水法可以测定重力

12、加速度的值。方法方法：在自来水龙头下面固定一块在自来水龙头下面固定一块 挡板挡板 A，使水一滴一滴连续地滴落到挡板上使水一滴一滴连续地滴落到挡板上，如图所示如图所示，仔细调节水龙头仔细调节水龙头，使得使得 耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。首耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落。首 先量出水龙头口离挡板的高度先量出水龙头口离挡板的高度 h，再用停表计时再用停表计时，计时方法计时方法：当听到某一滴水滴当听到某一滴水滴 在挡板上的声音的同时在挡板上的声音的同时，开启停表开始计时开启停表开始计时，并数并数“1”，以后每听到一声水滴以后每听到

13、一声水滴 声声，依次数依次数“2,3”，一直数到一直数到“n”时时，按下停表按钮停止计时按下停表按钮停止计时，读出停表的读出停表的 示数为示数为 t。 (1)写出用上述所测量数据计算重力加速度写出用上述所测量数据计算重力加速度 g 的表达式：的表达式： 。 (2)为了减小误差，改变为了减小误差，改变 h 的数值，测出多组数据，记录在表格中的数值，测出多组数据，记录在表格中(表中表中 t 是水滴从水龙头口到是水滴从水龙头口到 A 板所用的时间板所用的时间，即水滴在空中运动的时间即水滴在空中运动的时间)，请在图所示请在图所示 的坐标纸上作出适当的图像，并利用图像求出重力加速度的坐标纸上作出适当的图

14、像，并利用图像求出重力加速度 g 的值：的值：g m/s2。(保留两位有效数字保留两位有效数字) 次数次数高度高度 h/cm空中运动时间空中运动时间 t/s 120.100.20 225.200.23 332.430.26 438.450.28 544.000.30 650.120.32 5 解析解析(1)滴水的周期就是水滴下落的时间滴水的周期就是水滴下落的时间，所以所以 t t n1， ，由由 h1 2gt 2 得得 g2 n 1 2h t2 。 (2)描点如图所示，求出斜率描点如图所示，求出斜率 k h t2 1 2g，解得 ，解得 g9.8 m/s2。 答案答案(1)g2 n 1 2h

15、t2 (2)图见解析图见解析9.8 (建议用时：建议用时：15 分钟分钟) 10(多选多选)如图所示如图所示，小球从竖直砖墙某位置由静止释放小球从竖直砖墙某位置由静止释放， ，用频闪照相机在用频闪照相机在 同一底片上多次曝光，得到了图中同一底片上多次曝光，得到了图中 1、2、3、4、5 所示小球运动过程中每次曝所示小球运动过程中每次曝 光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为 T，每块砖的厚度为，每块砖的厚度为 d0根据图中的信根据图中的信 息，下列判断正确的是息，下列判断正确的是() A位置位置“1”是小球释放的初始位置是小球释放的初始位置 B小球做匀加速直线

16、运动小球做匀加速直线运动 6 C小球下落的加速度为小球下落的加速度为 d T2 D小球在位置小球在位置“3”的速度为的速度为7d 2T BCD小球做自由落体运动，从静止开始运动的连续相等时间内的位移之小球做自由落体运动，从静止开始运动的连续相等时间内的位移之 比为比为 1357，而题图中位移之比为，而题图中位移之比为 2345，所以位置，所以位置“1”不是不是 小球释放的初始位置小球释放的初始位置， 小球连续相等时间位移差均为小球连续相等时间位移差均为 d， 所以小球做匀加速运动所以小球做匀加速运动， A 错误，错误，B 正确；正确； 由由 ax T2得 得 a d T2， ，C 正确；正确；

17、 v33d 4d 2T 7d 2T， ，D 正确。正确。 11(多选多选)一根轻质细线将一根轻质细线将 2 个薄铁垫片个薄铁垫片 A、B 连接起来，一同学用手固连接起来，一同学用手固定定 B，此时此时 A、B 间距为间距为 3l，A 距地面为距地面为 l，如图所示如图所示。由静止释放由静止释放 A、B，不计空不计空 气阻力气阻力，且且 A、B 落地后均不再弹起落地后均不再弹起。从释放开始到从释放开始到 A 落地历时落地历时 t1，A 落地时的落地时的 瞬时速率为瞬时速率为 v1， 从从 A 落地到落地到 B 落在落在 A 上历时上历时 t2， B 落在落在 A 上时的瞬时速率为上时的瞬时速率为

18、 v2， 则则() At1t2Bt1t2 Cv1v212Dv1v2 13 BC对垫片对垫片 A，有，有 l1 2gt 2 1，对垫片，对垫片 B，l3l1 2g(t 1t2)2，则，则 t1t2，选，选项项 A 错误，错误，B 正确；而正确；而 v1at1，v2a(t1t2)，故，故 v1v212，选项，选项 C 正确，正确，D 错误。错误。 12屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第 5 滴正欲滴下时，第滴正欲滴下时，第 1 滴刚好到达地面，而第滴刚好到达地面，而第 3 滴与第滴与第 2 滴分别位于高为滴分别位于高为 1 m 的窗户的上、下沿，如的窗

19、户的上、下沿，如 图所示，问：图所示，问： 7 (1)此屋檐离地面多高？此屋檐离地面多高？ (2)滴水的时间间隔是多少？滴水的时间间隔是多少？(g 取取 10 m/s2) 解析解析设屋檐离地高度为设屋檐离地高度为 h，滴水的时间间隔为滴水的时间间隔为t，由由 x1 2at 2得第 得第 2 滴水滴水 的位移的位移 h21 2g(3t) 2，第 ，第 3 滴水的位移滴水的位移 h31 2g(2t) 2，又由 ，又由 h2h31 m 得得t 0.2 s，屋檐高，屋檐高 h1 2g(4t) 2 1 2 10(40.2)2m3.2 m。 答案答案(1)3.2 m(2)0.2 s 132018 年年 1

20、2 月月 8 日日 2 时时 23 分，分，“嫦娥四号嫦娥四号”探测器成功发射，开启了探测器成功发射，开启了 人类登陆月球背面的探月新征程人类登陆月球背面的探月新征程，距离距离 2020 年实现载人登月更近一步年实现载人登月更近一步，若你通若你通 过努力学习、刻苦训练有幸成为中国登月第一人，而你为了测定月球表面附近过努力学习、刻苦训练有幸成为中国登月第一人，而你为了测定月球表面附近 的重力加速度进行了如下实验：在月球表面上空让一个小球由静止开始自由下的重力加速度进行了如下实验：在月球表面上空让一个小球由静止开始自由下 落落(不计一切阻力不计一切阻力)，测出下落高度，测出下落高度 h20 m 时

21、，下落的时间正好为时，下落的时间正好为 t5 s，则：，则： (1)月球表面的重力加速度月球表面的重力加速度 g月 月为多大？ 为多大？ (2)小球下落过程中，最初小球下落过程中，最初 2 s 内和最后内和最后 2 s 内的位移之比为多大？内的位移之比为多大？ 解析解析(1)由由 h1 2g 月月t2，解得 ，解得 g月 月 1.6 m/s2。 (2)小球下落过程中的小球下落过程中的 5 s 内，相邻每内，相邻每 1 s 内的位移之比为内的位移之比为 13579， 则最初则最初 2 s 内和最后内和最后 2 s 内的位移之比为内的位移之比为(13)(79)14。 答案答案(1)1.6 m/s2(2)14