2.4 自由落体运动—2024-2025学年高一物理粤教版（2019）必修第一册同步课时训练
姓名：___________班级：___________
一、单选题
1．一物体做自由落体运动，落地时的速度为30m/s，取，则它下落的时间和高度分别为( )
A.3s、4.5m B.3s、45m C.30s、4.5m D.30s、45m
2．严冬树叶结有冰凌，人在树下经常出现冰凌砸到头部的情况，因此人们一定有安全防范意识。假设冰凌做自由落体运动，冰凌最后1s内下落的高度为10m，重力加速度g取，则冰凌自由下落的总时间为( )
A.1.5s B.2s C.2.5s D.3s
3．2023年6月2日下午，深圳龙岗区法治宣传走进校园，开展“杜绝高空抛物”专题活动.高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，威胁着人们的安全，刑法修正案新增高空抛物罪.假设质量为100g的梨子从离地面180m高的高楼窗户自由下落到地面，其高度（h）—时间（t）图像如图所示，梨子与地面撞击时间为0.02s，撞击后不反弹，假设梨子可视为质点，不计空气阻力，则( )
A.当地重力加速度大小为
B.时该图像切线的斜率为速度大小，即40m/s
C.梨子落地时的速度大小为60m/s
D.梨子对地面平均作用力的大小为299N
4．2021年3月1日最新刑法修正案生效“高空抛物罪”正式入刑。设想一小球从某居民楼4楼处由静止开始自由下落，落地时速度为大小为14m/s，取，则下列说法正确的是( )
A.物体开始下落时距离地面的高度为7m
B.物体在下落到地面的时间为4s
C.物体在下落过程中的平均速度大小为7m/s
D.物体在开始下落后的第1s内位移大小为10m
5．宇航员在月球上从10m高处自由释放一小铁球，则小铁球下落的第1秒内的位移和第1秒末的速度分别是：( )（）
A.5m、10m/s B.5m、5m/s C.0.8m、0.8m/s D.0.8m、1.6m/s
6．俄乌冲突中，无人机被广泛用来投放炸弹.如图所示，有三架无人机静止在空中，离地面高度之比.若同时由静止释放炸弹a、b、c,不计空气阻力，则以下说法正确的是( )
A.a、b、c下落时间之比为
B.a、b、c落地前瞬间速度大小之比为
C.a与b落地的时间差等于b与c落地的时间差
D.a与b落地的时间差小于b与c落地的时间差
7．甲、乙两物体分别从距水平地面高8h、2h处由静止自由下落，结果两物体同时着地，重力加速度大小为g，则甲、乙两物体释放的时间差为( )
A. B. C. D.
8．关于自由落体运动，下列说法正确的是( )
A.物体从静止开始下落的运动叫作自由落体运动
B.物体在只有重力作用下的运动叫作自由落体运动
C.自由落体运动初速度可以不为零
D.在有空气的空间里，如果空气阻力与重力相比可以忽略不计，物体从静止开始下落的运动可以看作自由落体运动
9．2023年4月22日是第54个地球日，今年的主题是“珍爱生命，人与自然和谐共生”。仰望天空，星河灿烂，地球是人类赖以生存的家园。已知现在地球南北两极附近的重力加速度为，赤道附近的重力加速度为，人们可以轻松的跑步，参加各种活动，而如果在地球形成的过程中，地球的半径为现在的1.2倍，每天的时间变为12个小时，地球密度不变，则地球赤道上的物体重力加速度变为( )
A. B. C. D.
10．雨滴从某栋楼的屋檐下由静止滴下，每隔0.5s滴下一滴，第1滴刚好落地时，第5滴恰好在屋檐滴下，假定落下的雨滴可视为自由落体运动，则可估算出该楼的屋檐离地面的高度大约为( )
A.10m B.16m C.20m D.31m
二、多选题
11．关于自由落体运动，下列说法正确的是( )
A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动
C.物体只在重力的作用下从静止开始的运动叫自由落体运动
D.当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动
12．一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则( )
A.小球在2s末的速度是8m/s B.小球在第5s内的平均速度是3.6m/s
C.该星球上的重力加速度为 D.小球在5s内的位移是50m
三、填空题
13．小聪利用智能手机的连续拍摄功能研究直线运动。小聪先将手机拍摄的频率设置为f，然后将一小物块从固定斜面的顶端释放，物块以恒定的加速度沿斜面下滑，他将用手机连续拍摄三次的照片叠放在一起，将物块所在的位置沿斜面向下依次记为A、B、C三点，如图所示，测得A、B两点间的距离为，B、C两点间的距离为。
（1）手机拍摄的周期为___________；
（2）物块从A点运动到C点的时间为___________；
（3）物块通过B点时的速度大小为___________；
（4）物块在斜面上运动的加速度大小为___________。
14．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”）。
15．如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材测定当地的重力加速度g。有一直径为d的金属小球由O处静止释放，下落过程中能通过O处正下方、固定于P处的光电门，测得OP间的距离为H（H远大于d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t。
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d=__________mm。
（2）多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图像如图丙所示，已知图线的倾斜程度（斜率）为k，则重力加速度的表达式g=________（用题中所给的字母表示）。
参考答案
1．答案：B
解析：由自由落体运动速度与位移关系式知
代入得
由速度与时间关系式知
代入得
故选B。
2．答案：A
解析：设冰凌自由下落的总时间为t，根据自由落体公式可知
最后1s内下落的高度为10m，则
解得
故选A。
3．答案：C
解析：由图可知，前3s梨子下落的高度为，该处的重力加速度大小为，选项A错误；时该图像切线的斜率即为时的速度大小，即，选项B错误；根据题意可知，梨子下落的总高度为，则梨子落地时间为，梨子落地时的速度为，选项C正确；梨子与地面撞击时受到自身的重力mg和地面的弹力F，规定向上为正方向，由动量定理可知，解得，根据牛顿第三定律可知梨子对地面平均作用力的大小为301N，选项D错误.
4．答案：C
解析：A.物体开始下落时距离地面的高度为选项A错误；B.物体在下落到地面的时间为选项B错误；C.物体在下落过程中的平均速度大小为选项C正确；D.物体在开始下落后的第1s内位移大小为选项D错误。故选C。
5．答案：D
解析：
6．答案：D
解析：ACD.根据可得可知下落时间之比为则a与b落地的时间差与b与c落地的时间差之比为可知a与b落地的时间差小于b与c落地的时间差，故AC错误，D正确；B.根据可知落地前瞬间速度大小之比为故B错误。故选D。
7．答案：B
解析：根据
可得甲物体下落的时间
乙物体下落的时间
则甲、乙两物体释放的时间差
故选B。
8．答案：D
解析：A.物体从静止开始下落，如果除受到重力外，还受其他力的作用,则不叫作自由落体运动,故A错误;
B.物体在只有重力作用下，初速度不为0的运动不叫作自由落体运动,故B错误;
C.自由落体运动初速度一定为零,故C错误;
D.在有空气的空间里，如果空气阻力与重力相比可以忽略不计，物体从静止开始下落的运动可以看作自由落体运动,故D正确。
9．答案：A
解析：在南北两极的重力加速度，根据，
而，
解得，
地球赤道上的物体所受的重力等于物体所受的万有引力与向心力的差值，即，
而向心加速度，
整理得，
由题可得，
由于地球的密度不变而半径变为现在的1.2倍，自转角速度变为现在的2倍，因此，，
因此赤道上的物体重力加速度变为，故选A。
10．答案：C
解析：由题意，第1滴落下时第5滴恰好在屋檐滴下，则其中有4个间隔，其中雨滴下落的总时间则该楼的屋檐离地面的高度大约为故选C。
11．答案：BCD
解析：物体竖直向下的运动可以是加速、减速运动，也可以是匀速运动，故A错误；
自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始的运动，故C正确；
自由落体运动是一种初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动，故B正确；
如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体的自由下落也可以看作自由落体运动，故D正确。
12．答案：AD
解析：AC.第5s内的位移是18m，根据
可得该星球上的重力加速度为
小球在2s末的速度是
故A正确，C错误;
B.小球在第5s内的平均速度是
故B错误;
D.小球在5s内的位移是
故D正确。
故选AD。
13．答案：（1）（2）（3）（4）
解析：（1）将手机拍摄的频率设置为f，则手机拍摄的周期为
（2）物块从A点运动到C点的时间为
（3）根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则物块通过B点时的速度大小为
（4）根据
可得物块在斜面上运动的加速度大小为
14．答案：越来越大；保持不变
解析：两球做自由落体运动，加速度都为重力加速度；以释放第二球开始计时，第一球的速度，经过t时间后，第一球的速度，第二球的速度，则两球的速度差为：。两球的速度之差保持不变。此后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。
15．答案：（1）5.25（2）
解析：（1）小球的直径为
（2）小球经过光电门的时间极短，平均速度可视为金属球经过光电门的瞬时速度，故
小球由静止到经过光电门这一过程，根据运动学公式有
解得
结合图象可知
