高中物理人教版 (2019)必修 第一册自由落体运动同步测试题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册自由落体运动同步测试题，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.斑鱼狗被称为鸟类中的“俯冲轰炸机”，它喜欢高速俯冲进水中叼鱼吃，如图甲所示。某次斑鱼狗竖直向下冲进水中，其v−t图像如图乙所示。斑鱼狗俯冲前距水面高9m，整个过程的运动时间为t1，嘴入水后视为匀减速运动，加速度大小为4g，重力加速度取10m/s2，下列说法正确的是（）
A. t1=1.5s
B. 入水后减速过程时间为0.3s
C. 斑鱼狗空中俯冲加速过程加速度为g
D. 斑鱼狗空中俯冲过程可近似认为是自由落体运动
2.一小区里，一居民发现一盆栽从高空坠落，所幸未造成人员伤亡。物业通过调取监控录像，发现盆栽在落地前最后0.2s内下落的高度约为6m。已知每层楼高均为3m（层高为相邻楼板间距，不计楼板厚度），假设盆栽做自由落体运动，重力加速度g=10m/s2，根据以上数据推算该盆栽最可能来自哪个楼层（）
A. 7楼 B. 10楼 C. 17楼 D. 20楼
3.很多智能手机都有加速度传感器，它能感知和测量加速度，使我们更加方便直观地认识物体的运动。为了记录手机自由下落时的加速度图像，先用手水平托着手机，打开数据记录开关，手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落，然后在下方接住手机，观察手机屏幕上加速度传感器的图像，如图所示。从图中可以看到，图线上有一段时间的数值是10m/s2，有一小段时间的数值突变为19m/s2，下列说法正确的是（）
A. 测得手机做自由落体运动的加速度是−10m/s2，方向向下
B. 测得手机做自由落体运动的加速度是10m/s2，方向向上
C. 测得手机做自由落体运动的加速度是19m/s2，方向向上
D. 测得手机做自由落体运动的加速度是9m/s2，方向向上
4.如图所示，甲突然释放刻度尺，乙迅速夹住，由此判断乙的反应时间，现在尺上标度间隔0.02s的时间刻度线制成反应时间尺。已知重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）
A. 反应时间尺的0刻度线位于上端
B. 反应时间尺的刻度疏密均匀
C. 若制反应时间尺时，用g=10m/s2计算刻度线位置并标度，测量值偏小
D. 若乙同学开始时，手指位置略高于0刻度线，则测量的反应时间偏小
5.以下图像中v表示物体的速度，h表示物体距离地面的高度，t表示由静止释放后经历的时间，则可以表示物体做自由落体运动的是（）
A. B. C. D.
6.一小球从一定高度处由静止释放，利用曝光周期为T的频闪相机对下落的小球拍照，如图所示，照片中1、2间的距离为2.94cm，3、4间的距离为6.86cm，照片中相邻两球之间的高度与小球下落的实际高度之比为1:20，忽略空气阻力，重力加速度为g=9.8m/s2。则下列说法正确的是（）
A. 位置2、3间的实际高度为4.9cm
B. 曝光周期为0.2s
C. 图中的1位置为小球的释放点
D. 小球在位置3的速度大小为3.92m/s
7.如图所示，伽利略为了研究自由落体运动的规律，设计了著名的斜面实验，下列说法正确的是（）
A. 转化为斜面实验，加速度没有变化
B. 斜面实验可以直接得到速度与时间成正比的运动规律
C. 转化为斜面实验是为了缩短小球运动的时间
D. 伽利略研究方法的核心是实验和逻辑推理相结合
8.一杂技演员把三个球依次竖直向上抛出，形成连续的循环。他每抛出一个球后，经过一段与刚才抛出的球曾经在手中停留时相等的时间接到下一个球。这样，在总的循环中，便形成有时空中有一个球，有时空中有两个球，而演员手中则有一半时间有一个球，有一半时间没有球，设每个球上升的最大高度为0.8m（g取10m/s2），则每个球在手中停留的时间是（）
A. Δt=0.32s B. Δt=0.26s C. Δt=0.16s D. Δt=0.13s
9.下图为深坑打夯机的示意图，当夯杆的下端刚到达坑口时，夯杆被摩擦轮松开并以一定的初速度向上运动，经一定时间后落回坑底，不计空气阻力，取竖直向上为正方向，下列图像能正确描述夯杆被松开后至落回坑底过程的是（）
A. B.
C. D.
10.如图所示，一竖直圆管长L=2m，下端距水平地面高h=0.8m，顶端有薄圆盘。圆管与圆盘一起由静止自由下落，圆管与地面碰撞后（碰撞时间不计）以着地速率反弹。此后，圆盘向下做匀速直线运动，圆管竖直向上做加速度大小为a=12m/s2的匀减速运动。重力加速度取10m/s2，不计空气阻力，从碰撞到圆盘滑出圆管的时间为（）
A. 18s B. 13s C. 12s D. 32s
二、多选题
11.2025年国庆期间，世界第一高桥花江峡谷大桥成为了热门旅游景点。其桥面距水面高达560米，吸引了许多追求刺激的极限运动爱好者。一位游客的钥匙不慎从桥面由静止掉落，忽略空气阻力，重力加速度取10m/s2。关于钥匙的下落过程，下列说法正确的是（）
A. 钥匙下落的时间约为10.6秒
B. 钥匙在第2秒内的平均速度大小为10m/s
C. 钥匙在下落过程中，任意连续相等时间间隔内的位移差是定值
D. 钥匙在落地前瞬间的速度大小等于它整个下落过程的平均速度大小的2倍
12.如图所示，将一小球（视为质点）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连续曝光，得到了图中1、2、3、4、5所示的小球运动过程中每次曝光时的位置，每次小球均恰好在砖缝线上。每块砖的厚度均为d，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）
A. 位置1不是小球释放的初始位置
B. 连续两次曝光的时间间隔为2dg
C. 小球经过位置2时的速度大小为5gd2
D. 小球的释放点到位置5的高度差为1218d
三、非选择题
13.篮球运动中，球员需要拼抢篮板，合适的起跳时机有助于让自己在更高处接到球。若t=0时刻篮球自离地面H=3.7m处的N点开始竖直下落，初速为零，球员未起跳时手位于M点，距离地面h=2m，假设球员起跳后M点随身体做初速为v0=3m/s的竖直上抛运动，不计一切阻力，忽略篮球和手的体积，重力加速度g=10m/s2，则：
（1）该球员起跳后M点可以上升的最大高度是多少？
（2）若球员在t=0时刻同时起跳，试判断球员是否可以在上升过程中接到篮球？
14.2024年巴黎奥运会跳水男子3米跳台（跳台离水面高度h0=3m）决赛，谢思埸夺得金牌，实现卫冕，王宗源获得银牌。运动员（可视为从跳台处开始运动的质点）从跳台竖直上跳起后做匀减速运动、再做自由落体运动、入水后做匀减速直线运动。其速度与时间关系图像如图所示，选竖直向下为正方向，t=0时以v0=2m/s的速率向上跳起，空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s2；求：
（1）运动员向上做匀减速运动的高度h1；
（2）运动员在空中运动的时间t2；
（3）若运动员在水中匀减速运动的时间是自由落体运动时间的一半，则运动员在水中做匀减速运动的位移大小。
15.如图所示，在天花板上悬挂一个圆柱形金属管，金属管底部与水平地面之间距离为H，金属管的正下方有一小球。现将小球从静止释放，已知小球每次与地面碰撞后垂直反弹，速率变为碰撞前速率的13，重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）若某次小球与地面碰撞前的速率为v，求小球与地面碰撞过程中的速度变化量的大小与方向；
（2）若某次小球从h1高度静止落下，对应的下落时间为t1，与地面碰撞后上升的最大高度为h2，对应的上升时间为t2，求h1:h2和t1:t2；
（3）若某次小球从地面反弹上升时，同时切断连接金属管的细绳，小球刚好在运动的最高点时第一次到达金属管下端，在金属管下端落地时小球第一次到达金属管上端，求小球上升的初速度大小v0与管长L。
一、单项选择题
1.B
2.C
3.A
4.D
5.A
6.D
7.D
8.C
9.A
10.C
二、多项选择题
11.ACD
12.AD
三、非选择题
13.解：
（1） 球员起跳后M点做竖直上抛运动，最大高度时速度为0，由v02=2gHmax，代入数据得Hmax=322×10=0.45 m
（2） 设经过时间t两者相遇，篮球下落位移y1=12gt2，球员上升位移y2=v0t−12gt2。相遇时满足H−h=y1+y2，代入数据3.7−2=3t，解得t=0.57 s。球员上升到最高点的时间tmax=v0g=0.3 s，因t>tmax，故球员在下落过程中接到篮球，不能在上升过程中接到
14.解：
（1） 向上匀减速运动，加速度a=−g=−10 m/s2，末速度为0，由v2−v02=2ah1，代入数据得h1=0−(−2)22×(−10)=0.2 m
（2） 向上运动时间t1=0−v0−g=0.2 s，从最高点下落的总高度h=h1+h0=3.2 m，由h=12gt22，解得t2=2×3.210=0.8 s，总空中时间t总=t1+t2=1.0 s
（3） 自由落体时间t2=0.8 s，水中减速时间t3=0.4 s，入水时速度v=gt2=8 m/s，水中位移x=v+02t3=82×0.4=1.6 m
15.解：
（1） 碰撞前速度向下为−v，碰撞后速度向上为13v，速度变化量Δv=13v−(−v)=43v，方向竖直向上
（2） 下落过程v2=2gh1，上升过程(13v)2=2gh2，解得h1:h2=9:1；下落时间t1=vg，上升时间t2=v/3g，故t1:t2=3:1
（3） 小球上升到最高点时间t=v0g，此时金属管下落位移12gt2=H−L；金属管总下落时间t′=2Hg，此时小球下落时间t′−t，位移12g(t′−t)2=L。联立解得v0=gH2，L=H4