高中物理沪科版 (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第一课时课时训练

【精选】2.3自由落体运动的规律-1同步练习

一．填空题

1．自由落体运动

（1）定义：物体只在______作用下从______开始下落的运动；

（2）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______。

2．科技馆中有一个展品（展品周围环境较暗），该展品有一个不断均匀滴水的龙头（刚滴出的水滴速度为零），在平行频闪光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，看到的水滴好象都静止在各自固定的位置不动，如图中A．B．C．D所示。该展品的最大高度为2m，重力加速度g＝10 m/s2。

（1）要想出现图中的这一现象，滴水时间间隔应为T＝_____s，光源闪光频率为f＝_____Hz。

（2）相邻两水滴的速度的差值随着时间的增加_________(变大，变小，不变)

（3）若将目前的光源闪光频率f略微调大一些，则将观察到的奇特现象为__________。

3．如图为某小组测量反应时间的情形。

（1）图中甲同学拎着直尺的上端，乙同学将手指放在直尺的下端零刻度处，该实验测的是______同学（填“甲”或“乙”）的反应时间。

（2）该实验测量反应时间的原理是利用公式_____。（用下落高度“h”及重力加速度“g”等表示）

4．从塔顶落下一小球，它在最后1s内的位移是30m，则小球落地时速度是________。塔顶的高度是________。

5．物体从离开地面的45m高空自由下落，其在空中运动的时间为___________s；最后1s通过的位移为___________m。

6．从某高处自由下落到地面的物体，在正中间1s内通过的路程为20m，则该物体下落时的高度为h=_____m；物体落地时的速度为v=_____m/s。

7．一个物体在某星球表面自由下落，在连续两个2秒内下落的高度分别是12m和20m，则星球表面的重力加速度是（不计阻力）__________。

8．在离地高96m处，每隔相等时间自由下落一物体，第5个物体放出时第1个物体恰好落地，则此时它们在空中的高度依次为________．________．________．________．________。

9．光滑斜面AB被划分为距离相等的五段，物体从顶端A由静止开始下滑，若通过第1段所需时间为，通过第5段所需时间为，则________。

10．某实验小组设计了一种测量反应时间的“反应时间测量尺”，如图所示。当乙同学看到甲同学松手后开始捏住竖直下落的直尺，根据乙同学手指捏住的位置直接读出时间。

（1）反应测量尺的标度合理的是_________（“A”或“B”）

（2）实验时乙同学以手指恰不接触直尺为宜，如果两手指间距较大，则测得的反应时间______ （填“偏小”“无影响”或“偏大”）；取g = 9.8m/s2，则能测量最大反应时间为0.4s的“反应时间测量尺”长度至少为__________m。

11．某兴趣小组利用如图所示装置测量当地的重力加速度。实验开始时，直径为d的钢球被电磁铁吸住，钢球的球心与光电门中心在同一竖直线上，距离为h。断开开关锻球由静开始下落。由数字计时器测出钢球通过光电门的时间为t，试完成如下内容。

（1）由上面给出的数据可得，重力加速度_______（用题中给出的字母表示）；

（2）改变距离h，多次进行实验，可得到不同的挡光时间t，为了得到线性图像，应_________图像（填“t-h”．“”或“”）：

（3）请说出一种减少误差的方法：___________________________________。

12．竖直升降电梯的箱状吊舱在匀速上升的过程中，舱顶有一个螺钉脱落。已知吊舱高度为h，重力加速度为g，则这个螺钉从舱顶落到地板所需时间是____________。

13．一个物体从45m高的地方静止释放，做自由落体运动（取10），则物体到达地面时的速度为____，物体下落的时间为____，物体下落最后1s内位移的大小为____。

14．自由落体运动的规律

（1）自由落体运动的性质：自由落体运动是初速度为______的______运动；

（2）匀变速直线运动的基本公式及其推论都______自由落体运动；

（3）自由落体运动的速度．位移与时间的关系式：v＝___________，___________。

15．小球从离地高5.8m的平台以某一初速度做竖直上抛运动，测得抛出后第3s内经过的路程为3.4m，可知小球抛出的初速度大小为______m/s，落到地面时速度大小为______m/s。（重力加速度）

16．
一物体做自由落体运动，落地时的速度为30m/s，则它下落的高度是______m，它在最后1s内下落的高度是_________m。

17．自由落体加速度大小

（1）在地球表面，g值随纬度的增大而逐渐______．

（2）一般取值：g＝9.8 m/s2或g＝______.

18．学习了自由落体运动后，某同学用相机频闪照相法对自由下落的小球的运动情况进行研究。如图为该同学拍摄的一个小球在砖墙边下落的频闪照片，该同学1，2两个位置的距离x1=10cm，2，3两个位置距离x2=20cm，3，4两个位置距离x3=30cm。由此可知拍照相机频闪的周期为______s。照片中小球经过3位置时的下落速度v=______m/s。

参考答案与试题解析

1．【答案】重力    静止    比较小    忽略   

【解析】

略

2．【答案】    (1). 0.2s    (2). 5Hz    (3). 不变    (4). 水滴在逐渐上升

【解析】

【详解】（1）每隔相等时间间隔滴一滴水，以及每隔相等时间闪光一次，会看到水滴好像静止不动．根据△y=gT2得：T=0.2s光源闪光频率为：=5Hz。

（2）相邻两水滴时间间隔不变，由得：相邻两水滴速度差值也不变。
（3）若将目前的光源闪光频率f略微调大一些，闪光的周期变短，则将观察到的奇特现象为水滴在逐渐上升

3．【答案】乙       

【解析】

（1）[1]图中甲同学拎着直尺的上端，放手后，直尺做自由落体运动，乙同学用手夹住直尺，该实验测的是乙同学的反应时间；
（2）[2]该实验测量反应时间的原理是利用自由落体运动公式

h=gt2

解得

4．【答案】35m/s    61.25m   

【解析】

【详解】

[1]．设塔顶的总高度为h，总时间为t

前(t-1)s内位移为

解得

h=61.25m

t=3.5s

[2]．球落地时速度是

v=gt=35m/s

5．【答案】3    25   

【解析】

[1]由公式

得

[2]由公式可得，最后1s通过的位移为

6．【答案】80    40   

【解析】【来源】上海市七宝中学2019-2020学年高一（上)期中物理试题

【分析】

【详解】

[1][2]设自由落体运动的前段时间为t，则后段时间也为t，根据

可知

解得

所以物体运动的总时间为

所以物体下落的高度为

物体落地时的速度为

7．【答案】2m/s2

【解析】【来源】云南省曲靖市会泽县一中2019-2020学年高一上学期第一次段考物理试题

【分析】

【详解】

[1]由初速度为零的匀加速度直线运动相邻相等时间内位移之差是个常数可得

代入数据可得

解得星球表面的重力加速度为

8．【答案】0m    42m    72m    90m    96m   

【解析】【来源】第一章匀变速直线运动B卷

【详解】

[1][2][3][4][5] 每隔t自由下落一物体，根据初速度为零的匀加速规律可知，连续相等时间内位移之比为1：3：5：7，故每份的距离为

故第1个物体下落高度

高度为零。第2个物体下落高度

高度为

同理可得，第3个物体．第4个物体．第5个物体的高度分别为72m．90m．96m。

9．【答案】

【解析】

【详解】

[1]．设每段位移为x，则

：

则

点睛】

10．【答案】B    偏大    0.784   

【解析】

（1）[1]由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度，所以0刻度要在下边，直尺做自由落体运动的位移

位移与时间的平方成正比，所以随着时间增大，刻度尺上的间距逐渐增大，故B图正确；

（2）[2][3]若乙同学两手指间距较大，夹住刻度尺用时较长，测量值偏大，根据

得

11．【答案】    ①.     ②.     ③. 选直径较小的小钢球，适当增大距离h

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]小球通过光电门的速度近似等于小球的直径d与挡光时间t的比值，即

小球下落过程做自由落体运动，由运动学公式

联立解得

(2)[2]由上问中

变形可得

由于是常量，故图像为线性图像。

(3)[3]由上面表达式可知选用直径较小的小钢球做实验；适当增大距离h；

12．【答案】 

【解析】

螺钉以吊舱为参照物做自由落体运动，根据公式：，下落时间为：。

13．【答案】30    3    25   

【解析】【来源】天津市西青区2019-2020学年高一上学期期末考试物理试题

【详解】

[1][2]物体做自由落体运动，已知位移，根据位移时间关系公式，有

解得

根据速度时间关系公式，有

v=gt=10×3=30m/s

[3]前2s的位移

故最后1s的位移为

h1=h-h2=45-20=25m

14．【答案】0    匀加速直线    适用于    gt       

【解析】

略

15．【答案】22m/s或28m/s    或   

【解析】

[1]抛出后第三秒内路程为，设其上升时间为t，则下落时间为(1-t)。

代入数据，可得

，

根据竖直上抛运动规律，可知

小球抛出初速度

[2]根据竖直上抛运动规律，可知

代入数据，可得

16．【答案】  45         25

【解析】根据 可知物体下落的高度 ，它在最后1s内下落的高度为

故本题答案是：(1). 45           (2). 25

点睛：直接根据计算下落的高度，在计算最后1s内的位移时可以采用逆向思维来思考这个问题。

17．【答案】增大    10 m/s2   

【解析】

略

18．【答案】0.1    2.5   

【解析】

[1]由题意可知，小球在连续相等的时间内的位移差等于

由可知，拍照相机频闪的周期为

[2]根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可知照片中小球经过3位置时的下落速度为