沪科版 (2019)必修 第一册第2章 匀变速直线运动的规律2.2 匀变速直线运动的规律当堂检测题

【精编】2.3自由落体运动的规律-1同步练习

一．填空题

1．某同学手持一块质量为50g的橡皮泥，将它从离地面0.8m高处由静止释放，不计空气阻力，取重力加速度，则0.1s末橡皮泥的速度大小为____________m/s，橡皮泥落地需要的时间为____________s。

2．小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则与地面碰撞时其速度的改变量为_______m/s，0~0.8 s内小球的位移为________m。

3．重力加速度的方向始终竖直向下，大小跟__________和_____________有关。

4．某物体做自由落体运动，从起点起向下将其分成三段，使物体通过三段位移的时间之比为1：2：3，则此三段位移之比是_________。

5．一观察者发现,每隔一定时间有一滴水自8m高的屋檐落下,而且看到第五滴水刚要离开屋檐时，第一滴水正好落到地面，那么这时第2滴水离地的高度是______ ．

6．在失重条件下，会生产出地面上难以生产的一系列产品：例如形状呈绝对球形的轴承滚珠，拉长几百米长的玻璃纤维等等。用下面的方法，可以模拟一种无重力的环境，以供科学家进行科学实验。飞行员将飞机升到高空后，让其自由下落，可以获25s之久的零重力状态，之后需减速至零，而科学家们最大承受两倍重力的超重状态。若实验时，飞机离地面的高度不得低于500m，则飞机的飞行高度至少应为______重力加速度g取

7．有一根竖直悬挂起来的长为4.2m的细杆AB，在杆的正下方离B端0.8m的地方有一个水平放置的圆环C，若让杆自由下落，AB杆通过圆环所用的时间为______s。

8．用频闪相机拍摄小球做自由落体运动图片。已知频闪相机每间隔0.1 s拍摄一次。如图所示是图片的一部分。从图片中可以得到AB的距离为33.15 cm，BC间的距离为42.94 cm。则小球从A下落到C的时间为________s。在拍摄小球运动到B点时，小球的速度为_____________m/s。不计空气阻力，当地的重力加速度g=_____________m/s2.（计算结果保留三位有效数字）

9．如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a．b．c，离桌面高度分别为h1：h2：h3=3：2：1。若先后顺次释放a．b．c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则三者运动时间之比为______：b与a开始下落的时间差______c与b开始下落的时间差。（填“大于”，“等于”，“小于”）

10．匀变速直线运动的基本公式及其推论都______自由落体运动．

11．从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球，不计空气阻力，它们在空中任一时刻的间距______（选填“越来越大”．“越来越小”．“保持不变”），速度之差_________（选填“越来越大”．“越来越小”．“保持不变”）。

12．一个物体从45m高处自由下落，在最后1s通过的高度是______m，最后1s的平均速度是______m/s。（g=10m/s2）

13．物体的下落可看作自由落体运动的条件：空气阻力的作用______，可以______．

14．自由落体加速度

（1）定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作___________，通常用g表示。

（2）方向：___________。

（3）大小

a.在地球表面，g值随纬度的增大而逐渐___________。

b.一般取值：g=9.8 m/s2或g=___________

15．如图所示，A．B为两固定的光电门，在光电门A正上方的O处有一边长为d的铁片自由落下，铁片下落的过程中底边始终水平，数字计时器记录铁片通过A．B光电门的时间分别为t1．t2，铁片从A到B的时间为T．铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度。

①铁片通过光电门B的瞬时速度为vB=_______；

②铁片下落的加速度a=_________。

16．小明同学使用如图所示的实验装置测量重力加速度大小。实验时，调整活塞使水滴一滴一滴地流出，在分液漏斗的正下方放一水桶，调整它们之间的高度，使一滴水滴碰到水桶时，恰好有另一滴水从分液漏斗口开始下落，而空中还有1滴正在下落的水滴，测出分液漏斗口到水桶底部的高度为，再用秒表测量时间，从第一滴水离开分液漏斗口开始，到第N滴水落至桶中，共用时间为。

（1）当第一滴水落到水桶时，第二滴水离水桶的高度为______m；

（2）重力加速度_______（用h．N．T表示）；

（3）写出一条能提高测量结果准确程度的建议：________________。

17．用曝光时间为t的相机在真空实验室拍摄的羽毛与苹果同时开始下落一段时间后的一张局部频闪照片如图所示。

（1）这个实验表明：如果我们可以减小_________对物体下落运动的影响，直到其可以忽略，那么轻重不同的物体下落的快慢程度将会相同。

（2）关于图中的．．，关系正确的是（      ）

A.

B.

C.

18．某同学利用频闪照相法研究小球在空气中的落体运动，该同学在空中释放一小球，获得部分运动过程的频闪照片如图所示，频闪相机的闪光频率。

(1)小球下落到照片中记录的位置B时，速度大小为____，下落到照片中记录的位置C时，速度大小为_______，小球下落的加速度大小为______。

(2)若已知当地重力加速度大小为，则可推算出实验中小球受到的平均阻力大小为小球重力的___倍。

参考答案与试题解析

1．【答案】1    0.4   

【解析】

[1]由题可知，可认为橡皮泥做自由落体运动，则由公式

可得0.1s末橡皮泥的速度大小为

[2]由公式

得橡皮泥落地需要的时间为

2．【答案】-8 m/s    0.8 m   

【解析】

[1]与地面碰撞时其速度的改变量

[2] 0~0.8 s内小球的位移为

3．【答案】高度    纬度   

【解析】【来源】海南省三亚华侨学校2020-2021学年高一（上）期中物理试题

[1][2]重力加速度的方向始终竖直向下，大小跟高度和纬度有关，且随高度增加而减小，随纬度增大而增大。

4．【答案】1∶8∶27

【解析】【来源】陕西省渭南市2019-2020学年高一上学期期末质量检测物理试题

【分析】

【详解】

某物体做自由落体运动，从起点起向下将其分成三段，使物体通过三段位移的时间比为1：2：3；若都从起点算起，物体通过从起点算起的三段位移的时间之比为

1：（1+2）：（1+2+3）=1：3：6

根据位移时间关系公式，有：

h1：h2：h3=12：32：62=1：9：36

故题中三段位移之比为：

x1：x2：x3=h1：（h2-h1）：（h3-h2）=1：8：27

5．【答案】3.5m

【解析】【来源】上海市黄浦区大同中学2019-2020学年高一上学期10月月考物理试题

【详解】

[1]根据：

可知第一滴水落地时下落时间，因此每两滴水间的时间间隔，所以此时第二滴水下落高度为：

所以距地面高度为：

6．【答案】6750

【解析】【来源】 北京市顺义区2018-2019学年第一学期高一物理期末质量监测试题

【详解】

根据自由落体运动规律知25s下降的高度为：，

然后飞机匀减速直线运动，加速度为：

初速度为：

由知减速的位移为：

故总高度为：

7．【答案】0.6s

【解析】【来源】陕西省宝鸡市金台区2019-2020学年高一（上)期中检测物理试题

【分析】

【详解】

[1]根据可知端到达圆环处用时

端到达圆环处用时

则杆通过圆环用时

8．【答案】(1). 0.2    (2). 3.80    (3). 9.79

【解析】[1]小球从A下落到B（或从B下落到C）的时间即为频闪相机的拍照周期为0.1s；则小球从A下落到C的时间为0.2s

[2][3]在拍摄小球运动到B点时，小球的速度为

由公式，所以当地的重力加速度

9．【答案】    小于   

【解析】

[1]下落过程中，根据得

所以三者到达桌面得时间之比为

[2]ab运动的时间之差为

bc运动的时间之差为

所以b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差。

10．【答案】适用于

【解析】

略

11．【答案】越来越大    保持不变   

【解析】【来源】上海浦东上中东校2019-2020学年高二下学期中期素质评估物理试题

【分析】

【详解】

[1][2]甲乙两球做自由落体运动，加速度都为重力加速度；以释放乙球开始计时，甲球此时的速度

经过t时间后，甲球的速度，乙球的速度，则两球的速度差为

即两球的速度之差保持不变，先释放的小球的位移为，后释放的小球的位移为，它们之间的距离差为

可知它们的间距越来越大

12．【答案】25    25   

【解析】

[1]根据可得

则前2s内的位移

则最后1s内通过的高度为

[2]最后1s的平均速度为

13．【答案】比较小    忽略   

【解析】

略

14．【答案】重力加速度    竖直向下    增大    10   

【解析】

略

15．【答案】       

【解析】

[1]由题知B点速度

[2]由题知A点速度

铁片从A到B的时间为T，有

联立解得

16．【答案】        可以适当增大N或多次测量取平均值   

【解析】

（1）[1]当第一滴水落到水桶时，分液漏斗口到水桶底部的高度的空间有第1．第2．第3滴水，空中存在2个时间间隔，由题意可知，水滴将h分成时间相等的2份，2份相等时间的位移比为1∶3，第3．2滴间距与第2．1滴为1∶3，总高度为h，所以第二滴水离水桶的高度为。

（2）[2]从第一滴水离开漏斗口开始，到第N滴水落至桶底（即N+2滴水离开漏斗口，时间间隔N+1个），共用时间为T（s），知道两滴水间的时间间隔为

所以水滴从漏斗口到桶底的时间为

t=

根据

h=

得

（3）[3]可以适当增大N或多次测量取平均值。

17．【答案】    ①. 空气阻力    ②. B

【解析】

【分析】

【详解】(1)[2]这个实验表明：如果我们可以减小空气阻力对物体下落运动的影响，直到其可以忽略，那么轻重不同的物体下落的快慢程度将会相同。

(2)[2]初速度为零的匀加速直线运动，相同时间的位移比为1：3：5：7，自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动，故满足

故选B。

18．【答案】3.68    3.92    9.6       

【解析】【来源】2021届宁夏吴忠市高三（下）4月二模理综物理试题

(1)[1]B点的速度

[2]同理求得

[3]加速度

(2)[4]由牛顿第二定律

解得