高中：2-4自由落體運(yùn)動課后練習(xí)

2.4自由落體運(yùn)動課后練習(xí)

一、單選題

1.一石塊從高度為“處自由下落，當(dāng)速度達(dá)到落地速度的一半時，它的下落距離等于（）

2.某同學(xué)打算通過刻度尺的自由落體運(yùn)動來測量自己的反應(yīng)時間（如圖）.下落時該同學(xué)

手對應(yīng)刻度尺25cm處，當(dāng)另一名同學(xué)將拿尺的手松開之后，該同學(xué)捏住的位置是刻度尺

5cm處，則該同學(xué)的反應(yīng)時間約為（）

A.0.1sB.0.14sC.0.2sD.1.2s

3.高空拋物現(xiàn)象被稱為“懸在城市上空的痛”.一小石塊從距地面80m的高處掉落到地面

上，撞擊地面的速度大小約為（）

A.10m/sB.20m/sC.30m/sD.40m/s

4.物體從距地面足夠高處自由下落，不計空氣阻力，取g=10m/s2,則物體在第二秒內(nèi)的平均速度為

（）

A.5m/sB.7.5m/sC.15m/sD.20m/s

5.在自由落體運(yùn)動中，第一個2s、第二個2s和第5s內(nèi)的位移之比為（）

A.1：3：5B.2：6：5C.2：8：7D.4：12：9

6.一物體從高處做自由落體運(yùn)動，經(jīng)時間r到達(dá)地面，落地速度為也那么當(dāng)物體下落時間為:時，物

體的速度和距地面高度分別是（）

_vh

A.AC.—,—hD

3'939d

7.關(guān)于豎直上拋運(yùn)動的上升過程和下落過程（起點(diǎn)和終點(diǎn)相同），下列說法正確的是（）

A.物體上升的初速度與下降回到出發(fā)點(diǎn)的末速度相同

B.兩次經(jīng)過空中同一點(diǎn)的速度大小相等方向相反

C.物體上升過程所需的時間比下降過程所需的時間長

D.物體上升過程所需的時間比下降過程所需的時間短

8.長為5m的豎直桿下端距離一個豎直隧道口為5m,若這個隧道長也為5m,讓這根桿自由下落，它通

過隧道的時間為（取g=10m/s2）（）

A.八B.—l)sC.(G+l)sD.(a+l)s

二、多選題

9.小球從空中某處開始自由下落，與水平地面碰撞后上升到空中某一高度處，此過

程中小球速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示，則（）

A.在下落和上升兩個過程中，小球的加速度不同

B.小球開始下落處離地面的高度為0.8m

C.整個過程中小球的位移為1.0m

D.整個過程中小球的平均速度大小為lm/s

10.某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g取10m/s2.5s內(nèi)物體的

A.路程為65mB.位移大小為25m,方向向上

C.速度改變量的大小為10m/sD.平均速度大小為13m/s,方向向上

11.如圖所示，在足夠高的空間內(nèi)，小球位于空心管的正上方h處，空心管長為L,小球的球心與管的軸線重

合,并在豎直線上，小球直徑小于管的內(nèi)徑,不計空氣阻力，則下列判斷正確的是（）

A.兩者均無初速度同時釋放，小球在空中不能穿過管

B.兩者同時釋放，小球具有豎直向下的初速度力、管無初速度，則小球一定能穿過管，

且穿過管的時間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葻o關(guān)

C.兩者同時釋放，小球具有豎直向下的初速度%，管無初速度，則小球一定能穿過管，但

穿過管的時間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān)

D.兩者均無初速度釋放，但小球提前了加時間釋放，則小球一定能穿過管，但穿過管的時間與當(dāng)?shù)刂亓?/p>

速度有關(guān)

12.從懸崖頂自由落下一小石塊，測得它在落地前最后1s內(nèi)的位移是25m,若不計空氣阻力，重力加速

度g取10m/s2,則（）

A.小石塊落地時的速度是25m/sB.小石塊在空中下落的時間是3s

C.小石塊下落過程中的平均速度是25m/sD.此懸崖頂端距地面的高度是45m

三、解答題

13.一個氣球以5m/s的速度從地面勻速豎直上升，經(jīng)過30s從氣球上掉下一個物體，問從這時起物體要

經(jīng)過多長時間才能落回到地面？（不計空氣阻力，g取10m/s2）

14.某校物理興趣小組，為了了解高空墜物的危害，將一只雞蛋從高樓上靜止釋放，讓其自由下落，經(jīng)

過4s雞蛋剛好著地.（忽略空氣阻力的作用，10m/s2）求：

（1）雞蛋釋放時距離地面的高度；

（2）雞蛋在下落過程中的平均速度大??；

（3）雞蛋在下落過程中第4s內(nèi)的位移大小.

15.在某部隊的演習(xí)中,一空降兵實(shí)施空降.假設(shè)空降兵出飛機(jī)艙后先做自由落體運(yùn)動，下落了5s后打開傘

包以4.8m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動，又經(jīng)10s到達(dá)地面，取重力加速度取g=10m/s2.求：

（1）空降兵著地時的速度；

（2）空降兵下降的總高度。

5

16.屋檐每隔一定時間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時，第1滴剛好落到地面，而第34

滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上、下沿，如圖所示為其簡易圖(取g=10m/s2)。

3

問：

(1)此屋檐離地面多高？

(2)滴水的時間間隔是多少？

參考答案:

1.B

【解析】

【詳解】

設(shè)石塊落地時的速度大小為也由：--%2=28升得：^-O^gH,且

解得

h"

4

故B正確ACD錯誤。

故選B。

2.C

【解析】

【分析】

直尺下降的時間就是人的反應(yīng)時間，根據(jù)自由落體運(yùn)動的位移求出反應(yīng)時間.

【詳解】

由題可知，刻度尺下落的距離為(25-5)cm=20cm=0.2m

由公式=得：t==『；：2.s=0.2s

故應(yīng)選：C.

【點(diǎn)睛】

解決本題的關(guān)鍵理解自由落體運(yùn)動，以及會利用自由落體運(yùn)動求運(yùn)動時間.

3.D

【解析】

【分析】

根據(jù)自由落體運(yùn)動的基本公式即可求解.

【詳解】

石塊從距地面80m的高處掉落，忽略空氣阻力時當(dāng)成自由落體運(yùn)動研究，根據(jù)

v2-02=2gh,可得v=J2gh=40m/s；故選D.

【點(diǎn)睛】

本題主要考查了自由落體運(yùn)動的基本公式的直接應(yīng)用，選擇適合的公式是關(guān)鍵.

4.C

【解析】

【分析】

【詳解】

答案第1頁，共7頁

根據(jù)

,12

h=2gr

第二秒內(nèi)的位移為

h.=—xl0x(22-l2)m=15m

一2

則第二秒內(nèi)的平均速度

v=^-=-m/s=15m/s

t1

故選C。

5.D

【解析】

【詳解】

根據(jù)

.12

h=2gt

知，前2s內(nèi)、前4s內(nèi)、前5s內(nèi)的位移之比為4：16：25,則第一個2s、第二個2s、第5s

內(nèi)的位移之比為4:06—4):(25-16)=4:12:9,故D正確。

6.C

【解析】

【分析】

【詳解】

根據(jù)速度時間公式

v=gt

可得物體下落時間為:和，時的速度之比為1:3,所以在(末的速度為g；根據(jù)自由落體運(yùn)

動公式

,12

h=2gt

Q

可得物體下落時間為t:和f時的高度之比為1:9,所以在t:末距地面的高度為，故選

Co

7.B

【解析】

【分析】

物體以某一初速度沿豎直方向拋出(不考慮空氣阻力)，物體只在重力作用下所做的運(yùn)動，

叫做豎直上拋運(yùn)動；豎直上拋運(yùn)動的上升階段和下降各階段具有嚴(yán)格的對稱性.

【詳解】

A項(xiàng)：物體上升的初速度與下降回到出發(fā)點(diǎn)的末速度大小相等，方向相反，故A錯誤；

答案第2頁，共7頁

B項(xiàng)：豎直上拋運(yùn)動的上升階段和下降各階段具有嚴(yán)格的對稱性，物體在上升過程和下降

過程中經(jīng)過同一位置時速度大小相等，方向相反，故B正確；

C、D豎直上拋運(yùn)動的上升階段和下降各階段具有嚴(yán)格的對稱性，物體在上升過程和下降

過程中經(jīng)過同一段高度所用的時間相等，故C、D錯誤.

故應(yīng)選：B.

【點(diǎn)睛】

豎直上拋運(yùn)動實(shí)質(zhì)上是一個初速度向下，加速度向下的一個變速運(yùn)動，要根據(jù)公式明確其

對稱性；知道豎直上拋有：速度對稱、時間對稱及能量對稱.

8.B

【解析】

【詳解】

根據(jù)h=產(chǎn)可得，直桿自由下落到下端運(yùn)動到隧道上沿的時間為

直桿自由下落到直桿的上端離開隧道下沿的時間為

則直桿通過隧道的時間為

/——/|=(A/S—1)S

故選Bo

9.BD

【解析】

【詳解】

A.小球在下落和上升時，均只受重力作用，故加速度相同，故A錯誤;

B.小球在0.4s末落到地面，小球下落的距離：

A=—x4x0.4m=0.8m

2

小球下落處離地高度為0.8m,故B正確；

C.小球反彈后上升的高度

』x2x0.2m=0.2m

2

小球的位移為x=0.6m,方向向下，故C錯誤；

D.整個過程中小球的平均速度

v=—=—m/s=lm/s

t0.6

故D正確。

答案第3頁，共7頁

10.AB

【解析】

【詳解】

初速度30m/s,只需要3s即可上升到最高點(diǎn)，位移為〃/=3()2/20m=45m,再自由落體2s時

間，下降高度為岳=0.5xl0x22m=20m,故路程為65m,A對；此時離地面高25m,位移方

向豎直向上，B對；規(guī)定向下為正，此時速度為v=10x2m/s=20m/s,速度該變量為

Av=20m/s-(-30m/s)=50m/s,C錯；平均速度為25m/5s=5m/s,D錯.

11.ABD

【解析】

【分析】

兩者釋放后都做自由落體運(yùn)動，在相等時間內(nèi)運(yùn)動的位移為=，分別求出兩個物體

的位移，找到他們自己的關(guān)系即可.

【詳解】

若兩者無初速度同時釋放，則在相同時間內(nèi)下降的高度相同，可知小球在空中不能穿過

管，故A正確；兩者同時釋放，小球具有向下的初速度，管無初速度，根據(jù)

g/-：gF=2+h知，經(jīng)過t=3,小球穿過管，且穿過管的時間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葻o

關(guān)，故B正確，C錯誤；兩者均無初速度釋放，但小球提前了Lt時間釋放，根據(jù)口》=；

g(t+t)2-^gt2=^gQt2+gt./=h+L.可知小球能穿過管，穿過管的時間與當(dāng)?shù)氐闹亓铀?/p>

度有關(guān)，故D正確；故選ABD.

12.BD

【解析】

【詳解】

ABD.設(shè)物體從塔頂落到地面所經(jīng)歷時間為fs,通過的位移為“，物體在G-l)s內(nèi)的位

移為〃，根據(jù)自由落體運(yùn)動的規(guī)律，有：

口12

H=那"

1,

H—h=25m

聯(lián)立解得

7=3s,W=45m

所以石塊的末速度為

v=gt-30m/s

故A錯誤，BD正確;

答案第4頁，共7頁

C.小石塊下落過程中的平均速度是

-r45

v=—=—m/s=15m/s

t3

故c錯誤.

13.6s

【解析】

【分析】

氣球先做勻速直線運(yùn)動，再做豎直上拋運(yùn)動；對勻速過程，根據(jù)h=vt求解位移；對豎直

上拋運(yùn)動，直接根據(jù)位移公式列式求解即可.

【詳解】

氣球以5m/s的速度從地面勻速豎直上升，經(jīng)過30s的位移為：h=vt=5x30=150m；

對豎直上拋運(yùn)動，根據(jù)位移公式，有：-h=vt-ggt2,代入數(shù)據(jù)，有：

-150=5t-yXlOt2

解得：t=6s(負(fù)值舍去)

【點(diǎn)睛】

豎直上拋運(yùn)動的兩種研究方法：

(1)分段法：上升階段是勻減速直線運(yùn)動，下落階段是自由落體運(yùn)動，下落過程是上升過

程的逆過程.

(2)整體法：從全程來看，加速度方向始終與初速度vo的方向相反，所以可把豎直上拋

運(yùn)動看成一個勻變速直線運(yùn)動，要特別注意vo、vt、g、h等矢量的正、負(fù)號.一般選取豎

直向上為正方向，vo總是正值，上升過程中％為正值，下落過程中V,為負(fù)值；物體在拋出

點(diǎn)以上時h為正值，物體在拋出點(diǎn)以下時h為負(fù)值.

14.(1)80m,(2)20m/s,(3)35m

【解析】

【分析】

(1)由位移公式可求得雞蛋開始時離地面的高度；

(2)根據(jù)平均速度公式可求得全過程的平均速度.

(3)由位移公式可求解下落前3s內(nèi)的位移，然后可求解第4s內(nèi)的位移.

【詳解】

(1)由h=ggt2可得：h=yxl0x16=80m；

(2)下落過程的平均速度為：v=-=^=20/7?/y；

t4

(3)雞蛋在下落過程中第4s內(nèi)的位移大?。河?/z-gg"=80-gxlOx32=35,"

15.(1)2m/s；(2)385m

【解析】

答案第5頁，共7頁

【分析】

【詳解】

(1)特戰(zhàn)兵在〃=5s內(nèi)做自由落體運(yùn)動：下落的高度

九=gg$=125m

5s末的速度

V)=gq=50m/s

特種兵在，2=1OS內(nèi)做勻減速運(yùn)動：著陸時的速度

%=%—gt2=2m/s

(2)特戰(zhàn)兵減速下降的高度

h,=匕+乜J=260m

"2

下降的總高度