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高中人教版 (2019)第二章 匀变速直线运动的研究4 自由落体运动当堂检测题
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这是一份高中人教版 (2019)第二章 匀变速直线运动的研究4 自由落体运动当堂检测题，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．一物体从一行星表面的某高度处自由下落（不计表层大气阻力）。自开始下落计时，得到物体离行星表面的高度h随时间t变化的图像如图所示，则（ ）
A．行星表面的重力加速度大小为8 m/s2
B．行星表面的重力加速度大小为10 m/s2
C．物体落到行星表面时的速度大小为30 m/s
D．物体落到行星表面时的速度大小为25 m/s
2．关于自由落体运动，下列说法正确的是（）
A．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速运动
B．自由落体运动是一种初速度为零的匀减速运动
C．自由落体运动的初速度可以不为零
D．物体自由下落过程中，速度大小不变
3．如图所示为在晚自修时间做的演示实验，调节滴水管，使水滴一滴一滴地不断均匀往下落，旁边固定一把竖直的刻度尺，关闭教室中的日光灯，开启左侧的频闪仪（每隔一定时间发出短暂的强烈闪光照亮水滴），这时同学们看到一种奇特的现象：水滴似乎不再下落，仿佛是凝固在图中的四个位置不动。已知点在管口且与0刻度对齐，重力加速度，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．频闪仪闪光的时间间隔为
B．相邻水滴之间的时间间隔为
C．水滴在点速度之比为1∶3∶5
D．若将频闪仪闪光时间间隔加倍，则能看到八个不动水滴
4．长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口5m，若这个隧道长为10m，让这根杆自由下落，它全部通过隧道所用的时间为（g取10m/s2）（ ）
A．s B．（﹣1）s C．1s D．（+1）s
5．如图所示为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时开始运动的v－t图线，已知在第3s末两个物体在途中相遇，则（ ）
A．A、B两物体是从同一地点出发
B．3s内物体A的平均速度比物体B的大
C．A、B两物体在减速阶段的加速度大小之比为1∶2
D．t＝1s时，两物体第一次相遇
6．雨滴在下落过程中所受的空气阻力与雨滴的下落速率v成正比，最后阶段将匀速下降，则下列速度-时间图像与实际相符的是（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
7．下列关于重力加速度的说法正确的是（ ）
A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向
B．纬度越高的地方，重力加速度的值越小
C．在地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度是相同的
D．在地球上同一地方，离地面越高重力加速度的值越小
8．关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）
A．不考虑空气阻力的运动就是自由落体运动
B．做自由落体运动的物体不受任何外力
C．做自由落体运动的物体，从静止开始在连续相等的时间间隔内位移比是1：3：5…：（2n-1）
D．在同一地点，质量不同的物体做自由落体运动的加速度相同
9．如图，一长的铁链用短绳悬挂在天花板上，铁链正下方处竖直放置一长度也为h、内径比铁链直径稍大的钢管．剪断轻绳，铁链由静止开始下落，不计空气阻力，取，则（ ）
A．铁链上端刚要进入钢管时的速度大小为
B．铁链下端刚要穿出钢管时的速度大小为
C．铁链通过钢管的时间为
D．铁链通过钢管的时间为
10．科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（取g=10m/s2）（ ）
A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tAB＜tBC＜tCD
B．闪光的间隔时间是s
C．水滴在相邻两点间的平均速度满足
D．水滴在各点的速度之比满足vB：vC：vD＝1：3：5
三、填空题
11．右图是用频闪周期为△t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片.
(1)在下落过程中的任意时刻，羽毛的运动状态与苹果_______________(选填 “是”或 “否”)相同.
(2)关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是_______________ (填选项前的字母).
A．一定满足关系x1∶x2∶x3＝1∶4∶9 B．一定满足关系x1∶x2∶x3＝1∶3∶5
C．苹果下落的加速度大小为 D．羽毛下落的加速度大小为
四、实验题
12．利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。
（1））部分实验步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．
C．将重锤靠近打点计时器，重锤与纸带相连．
D．把打点计时器固定在铁架台上，让纸带穿过限位孔．
上述实验步骤的正确顺序是： ____________（用字母填写）．
（2）为了测量当地的自由落体加速度，还需要的实验器材有______ 。（填入正确选项前的字母）
A．天平 B．秒表 C．米尺
（3）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因： ___________ 。
（4）如图是用小车拖动纸带用打点计时器测定匀变速运动的加速度打出的一条纸带A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点相邻计数点间的时间间隔为0.1秒（均保留两位有效数字）
试求：打点计时器打下C点时小车的瞬时速度为_________m/s ；打点计时器打下E点时小车的瞬时速度为________m/s ；小车的加速度的大小为_________m/s2
13．利用图甲装置可以做力学中的许多实验.
（1）利用图甲装置“研究匀变速直线运动”时,必要的措施是__________.
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．小车的质量远大于钩码的质量
D．平衡小车与长木板间的摩擦力
（2）利用图中装置“研究匀变速直线运动”时,将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示,每相邻两个计数点间还有4个点未画出.
①图乙中标出的相邻两计数点间的时间间隔T=_________s;
②计数点E对应小车的瞬时速度大小计算式为___________(时间间隔用T表示);
③为了充分利用记录的数据并减小误差,小车加速度大小的计算式应为_______(时间间隔用T表示).
14．利用如图所示的实验装置研究小车速度随时间变化规律
(1)电磁打点计时器所接的电源为电压为8V、频率为50Hz的________（填：“直流”或“交流”）电；
(2)有关该实验操作和实验条件的说法中，正确的是_______。
A．细线必须与长木板平行
B．先释放小车再接通电源
C．小车应从距离打点计时器较近的地方释放
D．纸带应放在复写纸的上面
(3)某同学在一次实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，其相邻计数点间还有4个点未画出。纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz。则小车在B点的瞬时速度为_________m/s小车的加速度为________m/s2。（计算结果均保留三位有效数字）
(4)纸带的___________端（选填“左”或“右”）与小车相连。
(5)对于减小实验误差来说，采取下列方法中不正确的有___________。
A．选取记数点，把每打五个点的时间间隔（T=0.1s）作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰，点间间隔适当的那一部分进行测量、计算
D．让打点计时器两限位孔的连线方向与小车运动方向平行
(6)若计数点F后面还有相邻计数点G，请你依据本实验原理断FG之间的距离大约是________cm。
15．某同学选用如图所示的装置做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验，电源的频率为50 Hz。
(1)他做完实验后，写出了如下的操作步骤：
A．把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并连接在直流电源上
B．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码
D．把小车停在靠近打点计时器处，释放小车，启动计时器，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次
E.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，每隔4个点取一个计数点，依此标出计数点1、2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离
F.根据匀变速直线运动规律，求出
其中，实验过程有两处错误，把你认为有错的步骤序号选出：___________，可改正为___________；___________，可改正为___________。
(2)其中一条纸带如图所示，测得计数点之间的距离s1=7.05 cm，s2=7.68 cm，s3=8.33 cm，s4=8.95 cm，s5=9.61 cm，s6=10.26 cm。由此可求出打出E点时的速度大小为___________ m/s，小车的加速度大小为___________ m/s2。（计算结果保留两位有效数字）
五、解答题
16．某人在离地高H=16.8 m的屋顶将手伸出屋檐，以初速度v0 = 8 m/s竖直向上抛出一小球，它抛出以后运动的过程中，忽略阻力，g=10m/s2)求：
小球抛出后离地的最大高度；
小球经多长时间落到地上？
17．航模兴趣小组设计出一架玩具遥控飞行器．试飞时，飞行器从地面由静止开始匀加速竖直上升．已知飞行器加速上升的加速度大小为3m/s2，飞行器上升3s末由于遥控器出现故障，失去升力开始做竖直上抛运动．忽略空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）飞行器3s末速度多大？
（2）飞行器3s内加速上升的位移多大？
（3）飞行器从遥控器出现故障开始，经过多长时间落回地面？
18．如图所示的A、B两个物体，距地面高度为45m，A物体因在运动过程中阻力不计，其加速度为自由落体加速度g=10m/s2,B物体由于受到阻力作用，其加速度大小为9m/s2，方向为竖直向下，与高度相比A、B两物体均可视为质点，求：
(1)若A、B两物体同时由静止释放，求当物体A落地时物体B离地距离；
(2)若要使两物体同时落地，在B物体由静止释放后，则需要经过多长时间将A物体由静止释放；
(3)若将B物体移到距地面高度36m的正下方C点，则同时由静止释放A、B两物体，A物体能否在B落地前追上B，若能，计算其追上的位置距地面的距离，若不能，则在A释放时至少给A物体多大的竖直向下初速度，才能追上B物体？
参考答案
1．A
【详解】
AB．设物体下落的加速度为a，物体做初速度为零的匀加速直线运动，从图中可以看出下落高度h=25m，所用的时间t=2.5s，由位移时间关系式：
解得：
故A正确，B错误。
CD．物体做初速度为零的匀加速直线运动，由速度时间关系式得：
v=at=8×2.5=20m/s
故CD错误。
故选A。
2．A
【解析】物体的运动能否看作自由落体应注意两点：一是由静止开始下落；二是物体只受重力，所以自由落体运动是一种初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，A正确．
3．B
【详解】
AB.若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从a下落到b的时间相同，看到水滴似乎不再下落，知相邻两个点的时间间隔相等；由图可知，各点之间的位移差为：△x=0.1m。根据
△x=g△t2，
则
，
故A错误，B正确；
C.根据v=gt得：
vB：vC：vD=1：2：3，
故C错误；
D. 若频闪仪闪光时间间隔加倍，原来在b点看到的第二滴水滴，现在第二滴水滴在c点才能看到，所以看不到八个不动水滴，故D错误。
故选：B。
4．C
【解析】根据h=gt2，直杆自由下落到下端运动到隧道上沿的时间为： ．直杆自由下落到直杆的上端离开隧道下沿的时间为： ；则直杆过隧道的时间为：t=t2-t1=1s．故选C．
点睛：解决本题的关键知道直杆通过隧道的时间等于直杆自由释放到直杆的下端到达隧道上沿的时间和直杆上端离开隧道的下沿的时间之差．
5．D
【详解】
A．由图象的“面积”读出两物体在3s内的位移不等，而在第3s末两个物体相遇，可判断出两物体出发点不同，故A错误；
B．由图象的“面积”读出两物体在3s内B的位移大于A的位移，则B的平均速度大于A的平均速度，故B错误；
C．图象的斜率表示加速度，则A在减速过程的加速度
B在减速过程的加速度
所以A、B两物体在减速阶段的加速度大小之比为2：1，故C错误；
D．由图象的“面积”表示位移可知，1-3s内B的位移
1-3s内A的位移
且第3s末两个物体在途中相遇，所以时，两物体相遇，故D正确；
故选D。
6．B
【解析】
试题分析：根据牛顿第二定律得，雨滴的加速度，，则速度增大，阻力增大，加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，做匀速直线运动．速度时间图线的切线斜率表示瞬时加速度的大小，知B正确，A、C、D错误；故选B．
考点：牛顿第二定律、v-t图象．
【名师点睛】解决本题的关键能够通过物体的受力，判断物体的运动，知道加速度的方向与合力方向相同，当加速度方向与速度同向，物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，空气阻力与雨滴的下落速率v成正比，随着速度增大，阻力增大，合力减小，加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动．
7．CD
【详解】
A．重力加速度是矢量，既有大小又有方向，选项A错误；
B．重力加速度与纬度有关，纬度越高的地方，重力加速度的值越大，选项B错误；
CD．在地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度是相同的，在地球上同一地方，离地面越高重力加速度的值越小，选项CD正确.
8．CD
【解析】
A、自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力．不受空气阻力的运动不一定是自由落体运动，故A错误；
B、做自由落体运动的物体仅受重力，故B错误；
C、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，从静止开始在连续相等的时间间隔内位移比是1：3：5…：（2n-1），故C正确；
D、在同一地点，质量不同的物体自由下落的加速度相等， 故D正确；
故选CD。
【点睛】物体在只受重力作用从静止开始下落的运动叫做自由落体运动，在同一地点，物体自由下落的加速度相等。
9．ABD
【详解】
A．根据速度位移公式
v2=2gh
可得铁链上端刚要进入钢管时的速度大小为
故A正确；
B．根据速度位移公式
v2=2gh
铁链下端刚要穿出钢管时的速度大小为
故B正确；
CD．根据
可得铁链下端刚要进入钢管时运动的时间
铁链上端刚要穿出钢管的运动时间为
铁链通过钢管的时间为
△t=t2-t1=0.1s
故C错误，D正确。
故选ABD。
10．BC
【详解】
A．由于调节间歇闪光时间间隔正好于水滴从A到B的时间间隔相同，水滴似乎不再下落，则可知相邻两点的时间间隔相同，故A错误；
B．由于相邻两点的时间间隔相同，则由△x=aT2，代入数据得
故B正确；
C．由于水滴做的是自由落体运动，由匀加速直线运动的平均速度公式得由于相邻两点时间间隔相同，则平均速度之比就是位移之比，则
故C正确；
D．由于水滴做的是自由落体运动，由匀加速直线运动的速度公式得：vt=at，从A到B的时间为T，A到C的时间为2T，A到D的时间为3T，则
vB：vC：vD=1：2：3
故D错误。
故选BC。
11．是 C
【解析】
（1）由于没有空气阻力，物体只受重力，故羽毛和苹果具是有相同的运动状态．
（2）由于这是局部照片，A点并不一定是起点，故不能根据初速度为零的匀变速直线运动的位移规律来求，故AB错误；根据推论△x=at2可得加速度为：，故C正确，D错误．所以C正确，ABD错误．
12．DCBA C 打点计时器对纸带的摩擦力以及空气阻力等 0.30 0.38 0.40
【详解】
（1）[1]．根据实验原理得出实验步骤的正确顺序是：DCBA；
（2）[2]．不需要天平测质量；时间可以从纸带直接得到，故需要刻度尺来测量长度，故选C；
（3）[3]．若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，说明重物下落过程中除了受重力，还受到了打点计时器对纸带的摩擦力以及空气阻力等．
（4）[4][5][6]．匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，故：
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，有：
根据运动学公式得：
vE=vC+a•2T=0.30+0.1×2×0.4=0.38m/s
13．1.AB 0.1
【详解】
（1）[1]．利用图甲装置“研究匀变速直线运动”时，细线必须与长木板平行，选项A正确；先接通电源再释放小车，从而能充分利用纸带，选项B正确；小车的质量没必要远大于钩码的质量，选项C错误；小车能做匀加速运动即可，没必要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D错误；
（2）①[2]．图中标出的相邻两计数点间的时间间隔
;
②[3]．计数点E对应小车的瞬时速度大小计算式为
;
③[4]．为了充分利用记录的数据并减小误差，根据，得
则
小车加速度大小的计算公式应为
.
14．交流 AC 左 ACD 17.4cm
【详解】
（1）[1] 电磁打点计时器所接的电源是交流电源。
(2)[2]A．细线必须与长木板平行，A正确；
B．先接通电源再释放小车，B错误；
C．小车应从距离打点计时器靠近的地方释放，这样充分利用纸带，C正确；
D．纸带应放在复写纸的下面，D错误。
故选AC。
(3)[3]两个计数点的时间间隔为
小车在B点的瞬时速度
[4] 根据相等的时间内相邻的位移差是定值，根据
小车的加速度
(4)[5]纸带的左端的点比较密集，左端与小车相连。
(5)[6] A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位，则实际间隔为0.1s，计算结果为整数，有利于减小误差，A正确；
B．小车运动的加速度大小与误差大小无关，B错误；
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算，便于减小测量误差，C正确；
D．让打点计时器两限位孔的连线方向与小车运动方向平行，减小摩擦，D正确。
故选ACD。
(6)[7] 根据相等的时间内相邻的位移差是定值
解得
15．A 把A中的“直流电源”改为“交流电源” D 把D中的“释放小车，启动计时器”改为“启动计时器，释放小车” 0.93 0.64
【详解】
(1)[1] [2]打点计时器打点是因为交流电的方向变化，计时器的探针振动实现的，故A中的直流电改成交流电；
[3][4]打点计时器工作时先打开计时器开关，再释放纸带，所以D中的释放小车，启动计时器，应改为启动计时器，释放小车；
(2)[5] 打出E点时的速度大小为
[6] 小车的加速度大小为
16．(1) (2)
【解析】
【详解】
(1)以初速度方向为正方向，小球作竖直上抛运动，令抛出后上升最大高度为h，据速度位移关系式： ，得 ，所以小球上升最大高度为：。
(2)上升的时间为，下降的时间为，解得： ，运动总时间： 。
17．（1）9m/s（2）13.5m（3）2.8s
【解析】试题分析：根据求解3s末的速度；根据位移速度公式求解3s末的位移；出现故障后飞行先做竖直上抛运动后做自由落体运动，总时间等于这两个过程所用的时间和；
（1）飞行器由静止向上做匀加速运动3s，故3s末的速度为；
（2）根据位移速度公式可知3s内上升的位移为；
（3）出现故障后，飞行器以的速度做竖直上抛运动，上升到最高点的时间为，上升的位移为；
到达最高点后，飞行器做自由落体运动，故有，解得；
故飞行器从遥控器出现故障开始，经过落回地面；
18．(1)4.5m (2) ( -3)s (3) 不能；m/s
【详解】
(1)物体A落地的时间为
此时物体B下落的距离为
此时距地面的高度为
45-40.5m＝4.5m
(2)物体B落地经历的时间为
所以要使两物体同时落地，在B物体由静止释放后，则需要经过将A物体由静止释放
(3)物体B从C点下落到地面的时间为
所以A物体不能在B落地前追上B
设在A释放时至少给A物体竖直向下的初速度v，则
代入数据解得v＝m/s
一、单选题
1．一物体从一行星表面的某高度处自由下落（不计表层大气阻力）。自开始下落计时，得到物体离行星表面的高度h随时间t变化的图像如图所示，则（ ）
A．行星表面的重力加速度大小为8 m/s2
B．行星表面的重力加速度大小为10 m/s2
C．物体落到行星表面时的速度大小为30 m/s
D．物体落到行星表面时的速度大小为25 m/s
2．关于自由落体运动，下列说法正确的是（）
A．自由落体运动是一种初速度为零的匀加速运动
B．自由落体运动是一种初速度为零的匀减速运动
C．自由落体运动的初速度可以不为零
D．物体自由下落过程中，速度大小不变
3．如图所示为在晚自修时间做的演示实验，调节滴水管，使水滴一滴一滴地不断均匀往下落，旁边固定一把竖直的刻度尺，关闭教室中的日光灯，开启左侧的频闪仪（每隔一定时间发出短暂的强烈闪光照亮水滴），这时同学们看到一种奇特的现象：水滴似乎不再下落，仿佛是凝固在图中的四个位置不动。已知点在管口且与0刻度对齐，重力加速度，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．频闪仪闪光的时间间隔为
B．相邻水滴之间的时间间隔为
C．水滴在点速度之比为1∶3∶5
D．若将频闪仪闪光时间间隔加倍，则能看到八个不动水滴
4．长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口5m，若这个隧道长为10m，让这根杆自由下落，它全部通过隧道所用的时间为（g取10m/s2）（ ）
A．s B．（﹣1）s C．1s D．（+1）s
5．如图所示为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时开始运动的v－t图线，已知在第3s末两个物体在途中相遇，则（ ）
A．A、B两物体是从同一地点出发
B．3s内物体A的平均速度比物体B的大
C．A、B两物体在减速阶段的加速度大小之比为1∶2
D．t＝1s时，两物体第一次相遇
6．雨滴在下落过程中所受的空气阻力与雨滴的下落速率v成正比，最后阶段将匀速下降，则下列速度-时间图像与实际相符的是（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
7．下列关于重力加速度的说法正确的是（ ）
A．重力加速度g是标量，只有大小，没有方向
B．纬度越高的地方，重力加速度的值越小
C．在地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度是相同的
D．在地球上同一地方，离地面越高重力加速度的值越小
8．关于自由落体运动，下列说法正确的是（ ）
A．不考虑空气阻力的运动就是自由落体运动
B．做自由落体运动的物体不受任何外力
C．做自由落体运动的物体，从静止开始在连续相等的时间间隔内位移比是1：3：5…：（2n-1）
D．在同一地点，质量不同的物体做自由落体运动的加速度相同
9．如图，一长的铁链用短绳悬挂在天花板上，铁链正下方处竖直放置一长度也为h、内径比铁链直径稍大的钢管．剪断轻绳，铁链由静止开始下落，不计空气阻力，取，则（ ）
A．铁链上端刚要进入钢管时的速度大小为
B．铁链下端刚要穿出钢管时的速度大小为
C．铁链通过钢管的时间为
D．铁链通过钢管的时间为
10．科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（取g=10m/s2）（ ）
A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tAB＜tBC＜tCD
B．闪光的间隔时间是s
C．水滴在相邻两点间的平均速度满足
D．水滴在各点的速度之比满足vB：vC：vD＝1：3：5
三、填空题
11．右图是用频闪周期为△t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片.
(1)在下落过程中的任意时刻，羽毛的运动状态与苹果_______________(选填 “是”或 “否”)相同.
(2)关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是_______________ (填选项前的字母).
A．一定满足关系x1∶x2∶x3＝1∶4∶9 B．一定满足关系x1∶x2∶x3＝1∶3∶5
C．苹果下落的加速度大小为 D．羽毛下落的加速度大小为
四、实验题
12．利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。
（1））部分实验步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．
C．将重锤靠近打点计时器，重锤与纸带相连．
D．把打点计时器固定在铁架台上，让纸带穿过限位孔．
上述实验步骤的正确顺序是： ____________（用字母填写）．
（2）为了测量当地的自由落体加速度，还需要的实验器材有______ 。（填入正确选项前的字母）
A．天平 B．秒表 C．米尺
（3）若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因： ___________ 。
（4）如图是用小车拖动纸带用打点计时器测定匀变速运动的加速度打出的一条纸带A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点相邻计数点间的时间间隔为0.1秒（均保留两位有效数字）
试求：打点计时器打下C点时小车的瞬时速度为_________m/s ；打点计时器打下E点时小车的瞬时速度为________m/s ；小车的加速度的大小为_________m/s2
13．利用图甲装置可以做力学中的许多实验.
（1）利用图甲装置“研究匀变速直线运动”时,必要的措施是__________.
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．小车的质量远大于钩码的质量
D．平衡小车与长木板间的摩擦力
（2）利用图中装置“研究匀变速直线运动”时,将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示,每相邻两个计数点间还有4个点未画出.
①图乙中标出的相邻两计数点间的时间间隔T=_________s;
②计数点E对应小车的瞬时速度大小计算式为___________(时间间隔用T表示);
③为了充分利用记录的数据并减小误差,小车加速度大小的计算式应为_______(时间间隔用T表示).
14．利用如图所示的实验装置研究小车速度随时间变化规律
(1)电磁打点计时器所接的电源为电压为8V、频率为50Hz的________（填：“直流”或“交流”）电；
(2)有关该实验操作和实验条件的说法中，正确的是_______。
A．细线必须与长木板平行
B．先释放小车再接通电源
C．小车应从距离打点计时器较近的地方释放
D．纸带应放在复写纸的上面
(3)某同学在一次实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，其相邻计数点间还有4个点未画出。纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz。则小车在B点的瞬时速度为_________m/s小车的加速度为________m/s2。（计算结果均保留三位有效数字）
(4)纸带的___________端（选填“左”或“右”）与小车相连。
(5)对于减小实验误差来说，采取下列方法中不正确的有___________。
A．选取记数点，把每打五个点的时间间隔（T=0.1s）作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰，点间间隔适当的那一部分进行测量、计算
D．让打点计时器两限位孔的连线方向与小车运动方向平行
(6)若计数点F后面还有相邻计数点G，请你依据本实验原理断FG之间的距离大约是________cm。
15．某同学选用如图所示的装置做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验，电源的频率为50 Hz。
(1)他做完实验后，写出了如下的操作步骤：
A．把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并连接在直流电源上
B．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码
D．把小车停在靠近打点计时器处，释放小车，启动计时器，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次
E.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，每隔4个点取一个计数点，依此标出计数点1、2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离
F.根据匀变速直线运动规律，求出
其中，实验过程有两处错误，把你认为有错的步骤序号选出：___________，可改正为___________；___________，可改正为___________。
(2)其中一条纸带如图所示，测得计数点之间的距离s1=7.05 cm，s2=7.68 cm，s3=8.33 cm，s4=8.95 cm，s5=9.61 cm，s6=10.26 cm。由此可求出打出E点时的速度大小为___________ m/s，小车的加速度大小为___________ m/s2。（计算结果保留两位有效数字）
五、解答题
16．某人在离地高H=16.8 m的屋顶将手伸出屋檐，以初速度v0 = 8 m/s竖直向上抛出一小球，它抛出以后运动的过程中，忽略阻力，g=10m/s2)求：
小球抛出后离地的最大高度；
小球经多长时间落到地上？
17．航模兴趣小组设计出一架玩具遥控飞行器．试飞时，飞行器从地面由静止开始匀加速竖直上升．已知飞行器加速上升的加速度大小为3m/s2，飞行器上升3s末由于遥控器出现故障，失去升力开始做竖直上抛运动．忽略空气阻力，取g=10m/s2，求：
（1）飞行器3s末速度多大？
（2）飞行器3s内加速上升的位移多大？
（3）飞行器从遥控器出现故障开始，经过多长时间落回地面？
18．如图所示的A、B两个物体，距地面高度为45m，A物体因在运动过程中阻力不计，其加速度为自由落体加速度g=10m/s2,B物体由于受到阻力作用，其加速度大小为9m/s2，方向为竖直向下，与高度相比A、B两物体均可视为质点，求：
(1)若A、B两物体同时由静止释放，求当物体A落地时物体B离地距离；
(2)若要使两物体同时落地，在B物体由静止释放后，则需要经过多长时间将A物体由静止释放；
(3)若将B物体移到距地面高度36m的正下方C点，则同时由静止释放A、B两物体，A物体能否在B落地前追上B，若能，计算其追上的位置距地面的距离，若不能，则在A释放时至少给A物体多大的竖直向下初速度，才能追上B物体？
参考答案
1．A
【详解】
AB．设物体下落的加速度为a，物体做初速度为零的匀加速直线运动，从图中可以看出下落高度h=25m，所用的时间t=2.5s，由位移时间关系式：
解得：
故A正确，B错误。
CD．物体做初速度为零的匀加速直线运动，由速度时间关系式得：
v=at=8×2.5=20m/s
故CD错误。
故选A。
2．A
【解析】物体的运动能否看作自由落体应注意两点：一是由静止开始下落；二是物体只受重力，所以自由落体运动是一种初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，A正确．
3．B
【详解】
AB.若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从a下落到b的时间相同，看到水滴似乎不再下落，知相邻两个点的时间间隔相等；由图可知，各点之间的位移差为：△x=0.1m。根据
△x=g△t2，
则
，
故A错误，B正确；
C.根据v=gt得：
vB：vC：vD=1：2：3，
故C错误；
D. 若频闪仪闪光时间间隔加倍，原来在b点看到的第二滴水滴，现在第二滴水滴在c点才能看到，所以看不到八个不动水滴，故D错误。
故选：B。
4．C
【解析】根据h=gt2，直杆自由下落到下端运动到隧道上沿的时间为： ．直杆自由下落到直杆的上端离开隧道下沿的时间为： ；则直杆过隧道的时间为：t=t2-t1=1s．故选C．
点睛：解决本题的关键知道直杆通过隧道的时间等于直杆自由释放到直杆的下端到达隧道上沿的时间和直杆上端离开隧道的下沿的时间之差．
5．D
【详解】
A．由图象的“面积”读出两物体在3s内的位移不等，而在第3s末两个物体相遇，可判断出两物体出发点不同，故A错误；
B．由图象的“面积”读出两物体在3s内B的位移大于A的位移，则B的平均速度大于A的平均速度，故B错误；
C．图象的斜率表示加速度，则A在减速过程的加速度
B在减速过程的加速度
所以A、B两物体在减速阶段的加速度大小之比为2：1，故C错误；
D．由图象的“面积”表示位移可知，1-3s内B的位移
1-3s内A的位移
且第3s末两个物体在途中相遇，所以时，两物体相遇，故D正确；
故选D。
6．B
【解析】
试题分析：根据牛顿第二定律得，雨滴的加速度，，则速度增大，阻力增大，加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，做匀速直线运动．速度时间图线的切线斜率表示瞬时加速度的大小，知B正确，A、C、D错误；故选B．
考点：牛顿第二定律、v-t图象．
【名师点睛】解决本题的关键能够通过物体的受力，判断物体的运动，知道加速度的方向与合力方向相同，当加速度方向与速度同向，物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，空气阻力与雨滴的下落速率v成正比，随着速度增大，阻力增大，合力减小，加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动．
7．CD
【详解】
A．重力加速度是矢量，既有大小又有方向，选项A错误；
B．重力加速度与纬度有关，纬度越高的地方，重力加速度的值越大，选项B错误；
CD．在地球上同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度是相同的，在地球上同一地方，离地面越高重力加速度的值越小，选项CD正确.
8．CD
【解析】
A、自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力．不受空气阻力的运动不一定是自由落体运动，故A错误；
B、做自由落体运动的物体仅受重力，故B错误；
C、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，从静止开始在连续相等的时间间隔内位移比是1：3：5…：（2n-1），故C正确；
D、在同一地点，质量不同的物体自由下落的加速度相等， 故D正确；
故选CD。
【点睛】物体在只受重力作用从静止开始下落的运动叫做自由落体运动，在同一地点，物体自由下落的加速度相等。
9．ABD
【详解】
A．根据速度位移公式
v2=2gh
可得铁链上端刚要进入钢管时的速度大小为
故A正确；
B．根据速度位移公式
v2=2gh
铁链下端刚要穿出钢管时的速度大小为
故B正确；
CD．根据
可得铁链下端刚要进入钢管时运动的时间
铁链上端刚要穿出钢管的运动时间为
铁链通过钢管的时间为
△t=t2-t1=0.1s
故C错误，D正确。
故选ABD。
10．BC
【详解】
A．由于调节间歇闪光时间间隔正好于水滴从A到B的时间间隔相同，水滴似乎不再下落，则可知相邻两点的时间间隔相同，故A错误；
B．由于相邻两点的时间间隔相同，则由△x=aT2，代入数据得
故B正确；
C．由于水滴做的是自由落体运动，由匀加速直线运动的平均速度公式得由于相邻两点时间间隔相同，则平均速度之比就是位移之比，则
故C正确；
D．由于水滴做的是自由落体运动，由匀加速直线运动的速度公式得：vt=at，从A到B的时间为T，A到C的时间为2T，A到D的时间为3T，则
vB：vC：vD=1：2：3
故D错误。
故选BC。
11．是 C
【解析】
（1）由于没有空气阻力，物体只受重力，故羽毛和苹果具是有相同的运动状态．
（2）由于这是局部照片，A点并不一定是起点，故不能根据初速度为零的匀变速直线运动的位移规律来求，故AB错误；根据推论△x=at2可得加速度为：，故C正确，D错误．所以C正确，ABD错误．
12．DCBA C 打点计时器对纸带的摩擦力以及空气阻力等 0.30 0.38 0.40
【详解】
（1）[1]．根据实验原理得出实验步骤的正确顺序是：DCBA；
（2）[2]．不需要天平测质量；时间可以从纸带直接得到，故需要刻度尺来测量长度，故选C；
（3）[3]．若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，说明重物下落过程中除了受重力，还受到了打点计时器对纸带的摩擦力以及空气阻力等．
（4）[4][5][6]．匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，故：
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，有：
根据运动学公式得：
vE=vC+a•2T=0.30+0.1×2×0.4=0.38m/s
13．1.AB 0.1
【详解】
（1）[1]．利用图甲装置“研究匀变速直线运动”时，细线必须与长木板平行，选项A正确；先接通电源再释放小车，从而能充分利用纸带，选项B正确；小车的质量没必要远大于钩码的质量，选项C错误；小车能做匀加速运动即可，没必要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D错误；
（2）①[2]．图中标出的相邻两计数点间的时间间隔
;
②[3]．计数点E对应小车的瞬时速度大小计算式为
;
③[4]．为了充分利用记录的数据并减小误差，根据，得
则
小车加速度大小的计算公式应为
.
14．交流 AC 左 ACD 17.4cm
【详解】
（1）[1] 电磁打点计时器所接的电源是交流电源。
(2)[2]A．细线必须与长木板平行，A正确；
B．先接通电源再释放小车，B错误；
C．小车应从距离打点计时器靠近的地方释放，这样充分利用纸带，C正确；
D．纸带应放在复写纸的下面，D错误。
故选AC。
(3)[3]两个计数点的时间间隔为
小车在B点的瞬时速度
[4] 根据相等的时间内相邻的位移差是定值，根据
小车的加速度
(4)[5]纸带的左端的点比较密集，左端与小车相连。
(5)[6] A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位，则实际间隔为0.1s，计算结果为整数，有利于减小误差，A正确；
B．小车运动的加速度大小与误差大小无关，B错误；
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算，便于减小测量误差，C正确；
D．让打点计时器两限位孔的连线方向与小车运动方向平行，减小摩擦，D正确。
故选ACD。
(6)[7] 根据相等的时间内相邻的位移差是定值
解得
15．A 把A中的“直流电源”改为“交流电源” D 把D中的“释放小车，启动计时器”改为“启动计时器，释放小车” 0.93 0.64
【详解】
(1)[1] [2]打点计时器打点是因为交流电的方向变化，计时器的探针振动实现的，故A中的直流电改成交流电；
[3][4]打点计时器工作时先打开计时器开关，再释放纸带，所以D中的释放小车，启动计时器，应改为启动计时器，释放小车；
(2)[5] 打出E点时的速度大小为
[6] 小车的加速度大小为
16．(1) (2)
【解析】
【详解】
(1)以初速度方向为正方向，小球作竖直上抛运动，令抛出后上升最大高度为h，据速度位移关系式： ，得 ，所以小球上升最大高度为：。
(2)上升的时间为，下降的时间为，解得： ，运动总时间： 。
17．（1）9m/s（2）13.5m（3）2.8s
【解析】试题分析：根据求解3s末的速度；根据位移速度公式求解3s末的位移；出现故障后飞行先做竖直上抛运动后做自由落体运动，总时间等于这两个过程所用的时间和；
（1）飞行器由静止向上做匀加速运动3s，故3s末的速度为；
（2）根据位移速度公式可知3s内上升的位移为；
（3）出现故障后，飞行器以的速度做竖直上抛运动，上升到最高点的时间为，上升的位移为；
到达最高点后，飞行器做自由落体运动，故有，解得；
故飞行器从遥控器出现故障开始，经过落回地面；
18．(1)4.5m (2) ( -3)s (3) 不能；m/s
【详解】
(1)物体A落地的时间为
此时物体B下落的距离为
此时距地面的高度为
45-40.5m＝4.5m
(2)物体B落地经历的时间为
所以要使两物体同时落地，在B物体由静止释放后，则需要经过将A物体由静止释放
(3)物体B从C点下落到地面的时间为
所以A物体不能在B落地前追上B
设在A释放时至少给A物体竖直向下的初速度v，则
代入数据解得v＝m/s
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