（基础篇）2021-2022 学年上学期高中物理人教版（2019）高 一同步分层作业 2.4 自由落体运动 一．选择题（共 5 小题） 1．某工人砌外墙时，不慎掉落一块砖头，已知砖头掉落的位置距地面的高度为 45m，砖头 下落的过程视为自由落体运动，下落的总时间为 3t，则砖头在最后一个 t 时间内下落的 高度为（　　） A．15m B．20m C．25m D．30m 2．严冬，经霜的银杏叶渐渐枯黄，一片片黄叶，在北风中簌簌飘落，给地面铺上了一层 “金毯”．其中有一片银杏叶从高为 5m 的枝头自静止飘落至地面，所用时间可能是（ ） A．0.1s B．0.5s C．1s D．3s 3．下列关于重力加速度的说法不正确的是（　　） A．重力加速度 g 是标量，只有大小，没有方向 B．在地球上不同地方，g 的大小是不同的，但差别不大 C．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的 D．纬度越低的地方，重力加速度 g 值越小 4．关于自由落体运动的加速度 g，下列说法正确的是（　　） A．重的物体的 g 值大 B．同一地点，任何物体的 g 值一样大 C．g 值在地球上任何地方都一样大 D．在广州的 g 值比在北京的大 5．伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上 另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。图是现代所 做的伽利略斜面实验的频闪照片（组合图）。几次实验中小球都从同一位置释放，且频 闪照相的频闪频率相同，有关小球在斜面 a、b 上的运动说法正确的是（　　） A．小球在斜面 a、b 上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响 B．小球在斜面 a 上运动的距离较短，因此小球在斜面 a 上运动的平均速度较小 C．小球在斜面 b 上的影像个数较多，表示小球在斜面 b 上运动的时间较长 D．频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动时间越长 二．多选题（共 3 小题） 6．如图，深秋时节，银杏叶落缤纷，那一地的金黄，给我们带来了无限的遐想！在一个无 风的日子，一片银杏叶从高为 5m 的枝头自静止落至地面，当 g 取 10m/s2 时，银杏叶下 落时间可能是（　　） A．0.5 s B．0.8s C．1.5s D．2.5s 7．对于自由落体运动，g＝9.8m/s2，下列说法正确的是（　　） A．在 1s 末、2s 末、3s 末的速度之比是 1：3：5 B．在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内的位移之比是 1：3：5 C．在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内的平均速度比是 1：4：9 D．每经过 1s，速度增加 9.8m/s 8．下列说法正确的是（　　） A．g 是标量，有大小无方向 B．在地面不同地方 g 不同，但相差不大 C．在同一地点、同一高度，一切物体的自由落体加速度一样 D．g 会随着纬度变化而变化，赤道上的 g 最大 三．计算题（共 2 小题） 9．跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面 128m 时打 开降落伞，伞张开后运动员以 14m/s2 的加速度匀减速下落，到达地面时速度为 4m/s，g 取 10m/s2，求： （1）运动员打开降落伞时的速度？ （2）运动员离开飞机时距地面的高度为多大？ （3）离开飞机后，运动员经过多少时间才能到达地面？ 10．一小球从距离地面某一高度处自由下落，落地时速度为 vt＝60m/s，不计空气阻力，取 重力加速度 g＝10m/s2。求： （1）小球在开始下落时距离地面的高度； （2）小球在下落过程中最后 2s 内的平均速度大小。 （基础篇）2021-2022 学年上学期高中物理人教版（2019）高 一同步分层作业 2.4 自由落体运动 参考答案与试题解析 一．选择题（共 5 小题） 1．某工人砌外墙时，不慎掉落一块砖头，已知砖头掉落的位置距地面的高度为 45m，砖头 下落的过程视为自由落体运动，下落的总时间为 3t，则砖头在最后一个 t 时间内下落的 高度为（　　） A．15m B．20m C．25m D．30m 【分析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据推论相邻的相等时间内的 位移之比为 1：3：5…即可求解最后一个 t 时间内的高度。 【解答】解：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，根据推论可知，第一个 t 时间内、第二个 t 时间内、第三个 t 时间内位移之比为 1：3：5，而总位移为 45m，则第 三个 t 时间内位移为 h＝ m＝25m，故 C 正确，故 ABD 错误。 故选：C。 【点评】本题主要考查了初速度为零的匀加速直线运动推论的直接应用，也可以根据自 由落体运动基本公式求解。 2．严冬，经霜的银杏叶渐渐枯黄，一片片黄叶，在北风中簌簌飘落，给地面铺上了一层 “金毯”．其中有一片银杏叶从高为 5m 的枝头自静止飘落至地面，所用时间可能是（ ） A．0.1s B．0.5s C．1s D．3s 【分析】假设银杏叶做自由落体运动，由 h＝ gt2 求解自由落体运动的时间；但由于银 杏叶受到的空气阻力不能忽略，故下落不是自由落体运动，银杏叶的运动时间一定大于 自由落体运动的时间。 【解答】解：假高银杏叶做自由落体运动，根据 h＝ gt2 求解得到自由落体运动的时间 为：t＝ ＝ s＝1s；树叶在下落过程中受到的空气阻力不能忽略，故从高为 5m 的枝头落下的树叶的运动不是自由落体运动，下落时间大于自由落体运动的时间， 即下落时间一定是大于 1s 的，故只有 D 是可能的，故 D 正确，ABC 错误。 故选：D。 【点评】本题关键明确银杏叶的运动不是自由落体运动，运动时间大于自由落体运动的 时间，但要假设为自由落体运动来确定最短时间。 3．下列关于重力加速度的说法不正确的是（　　） A．重力加速度 g 是标量，只有大小，没有方向 B．在地球上不同地方，g 的大小是不同的，但差别不大 C．在地球上同一地点，轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的 D．纬度越低的地方，重力加速度 g 值越小 【分析】自由落体运动的加速度为重力加速度，方向竖直向下，在地球上的同一地点， 重力加速度相同，随纬度的升高，重力加速度增大，随高度的升高，重力加速度减小． 【解答】解：A、重力加速度是矢量，即有大小又有方向。故 A 错误； B、C、地球上同一地点，重力加速度相同，地球上不同的地方，重力加速度不同，但 相差不大，故 B、C 正确； D、地球表面的重力加速度随着纬度的升高而增大，因此两极重力加速度最大，赤道处 重力加速度最小，故 D 正确； 本题选不正确的， 故选：A。 【点评】解决本题的关键知道重力加速度的特点，同一地点重力加速度相同，随高度、 纬度的变化，重力加速度会发生变化． 4．关于自由落体运动的加速度 g，下列说法正确的是（　　） A．重的物体的 g 值大 B．同一地点，任何物体的 g 值一样大 C．g 值在地球上任何地方都一样大 D．在广州的 g 值比在北京的大 【分析】自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力．不管轻重如何，加速度相等， 都为 g，重力加速度 g 随纬度不同而不同，即随纬度的升高重力加速度 g 逐渐增大。 【解答】解：AB、地球上同一地点的物体 g 都是相同，与物体的质量无关，故 A 错误， B 正确； CD、g 值随纬度不同而不同，即随纬度的升高重力加速度 g 逐渐增大，故在广州的 g 值 比在北京的小；故 CD 错误； 故选：B。 【点评】本题考查重力加速度的理解，要注意明确重力加速度是物体由于受重力而产生 的． 5．伽利略曾设计过一个斜面实验：让小球沿一个斜面从静止开始向下运动，小球将“冲”上 另一个斜面；减小第二个斜面的倾角，重复实验，直至斜面最终变为水平。图是现代所 做的伽利略斜面实验的频闪照片（组合图）。几次实验中小球都从同一位置释放，且频 闪照相的频闪频率相同，有关小球在斜面 a、b 上的运动说法正确的是（　　） A．小球在斜面 a、b 上运动越来越慢，主要是摩擦作用的影响 B．小球在斜面 a 上运动的距离较短，因此小球在斜面 a 上运动的平均速度较小 C．小球在斜面 b 上的影像个数较多，表示小球在斜面 b 上运动的时间较长 D．频闪照片中相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动时间越长 【分析】（1）通过分析沿斜面方向小球的受力情况，结合牛顿第二定律，确定小球运 动越来越慢的原因； （2）根据匀变速运动速度﹣位移公式，分析小球在斜面 a 上运动距离较短的原因，几 次实验中小球都从同一位置释放，分析平均速度； （3）根据对频闪对应时间，分析影像个数和距离对应的物理关系 【解答】解：A、小球在斜面 a、b 上的运动是沿斜面方向受到重力沿斜面的分力和滑动 摩擦力作用，而做匀减速直线运动，速度越来越小，运动越来越慢，由于滑动摩擦力一 般比较小，使小球速度减小的力主要是重力沿斜面的分力，故小球在斜面 a、b 上运动 越来越慢，主要是重力沿斜面分力作用的影响，故 A 错误； B、几次实验中小球都从同一位置释放，所以小球冲上斜面的速度 v0 相同，小球上滑的 末速度 v＝0，根据 x＝ 可知，小球在斜面 a 上运动的距离较短，因此小球在斜 面 a 上的加速度较大，小球在斜面 a 上的运动是匀减速直线运动， ，小球在斜 面 a、b 上运动的平均速度大小相等，故 B 错误； C、小球在斜面 b 上的影像个数较多，说明频闪照相的频闪次数多，所以表示小球在斜 面 b 上运动的时间较长，故 C 正确； D、频闪照相的频闪频率相同，所以两个影像间的运动时间是相同的，根据 x＝vt 可知， 相邻的两个影像间的距离越大，表示这两个影像间的运动速度越大，故 D 错误。 故选：C。 【点评】本题考查伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法，分析时需注意：频闪照 相的影像越多，说明频闪次数多，也就是运动时间越长。 二．多选题（共 3 小题） 6．如图，深秋时节，银杏叶落缤纷，那一地的金黄，给我们带来了无限的遐想！在一个无 风的日子，一片银杏叶从高为 5m 的枝头自静止落至地面，当 g 取 10m/s2 时，银杏叶下 落时间可能是（　　） A．0.5 s B．0.8s C．1.5s D．2.5s 【分析】银杏叶由于受到的空气阻力不能忽略，故下落不是自由落体运动，根据 h＝ 求解自由落体运动的时间，银杏叶的运动时间一定大于自由落体运动的时间。 【解答】解：树叶在下落过程中受到的空气阻力不能忽略，故从高为 5m 的枝头落下的 树叶的运动不是自由落体运动，下落时间大于自由落体运动的时间； 根据 h＝ ，得到自由落体运动的时间为：t＝ ，故银杏