卷子答案网-一个不只有答案的网站2.4 自由落体运动 课时分层练
【夯实基础】
知识点一 自由落体运动
1.关于自由落体运动，下列说法正确的是( )
A.伽利略最早通过实验和逻辑推理得出了自由落体运动是匀变速运动
B.自由落体运动的位移与下落时间成正比
C.无风晴天时高处下落的树叶做自由落体运动
D.自由落体的加速度在地球上各处是相等的
2.下列四个图像中，可能表示物体做自由落体运动的是( )
A. B. C. D.
知识点二 自由落体加速度
3.关于重力加速度，下列说法不正确的是( )
A.重力加速度g是标量，只有大小没有方向，通常计算中g取
B.在地面上不同的地方，g的大小不同，但它们相差不是很大
C.在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中落至同一高度时的加速度都相同
D.在地球上同一地点，离地面高度越大，重力加速度g越小
【提升能力】
4.一根竖直杆AB，在其下端B以下20 cm处固定一长度为1 m的竖直管（杆能穿过管），杆自由下落，它穿过竖直管所用时间为0.4 s（穿过的过程是指从两个物体刚刚有重叠到完全没有重叠的过程，且杆与管无相互作用），，则竖直杆AB的长度为( )
A.0.2 m B.0.4 m C.0.6 m D.0.8 m
5.一块石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹。该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示，已知曝光时间为0.05 s，照片中像的长度为实际长度的。若重力加速度，则小石子出发点离A点约为( )
A.20 m B.30 m C.40 m D.50 m
6.一物体以20 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，。以抛出点为坐标原点，竖直向上为正方向，它在抛出之后前3 s内的位移和路程分别是( )
A.15 m；15 m B.15 m；25 m C.25 m；25 m D.25 m；15 m
7.某同学学习了自由落体运动和竖直上抛运动的内容后，和同伴一起做了一个物理小实验：自高为H的塔顶自由落下A物体的同时将B物体自塔底以初速度竖直上抛，且两物体在同一直线上运动，重力加速度为g.则( )
A.若，两物体相遇时，B物体正在下落
B.若，两物体在地面相遇
C.若，两物体相遇时B物体正上升
D.若，则两物体在下落的途中相遇
【综合素养】
8.雨滴自屋檐由静止滴下，每隔0.2 s滴下一滴，第1滴落地时第6滴恰好滴下，此时测得第1、2、3、4滴雨滴之间的距离依次为1.62 m、1.26 m、0.9 m。假定落下的雨滴的运动情况完全相同，则此时第2滴雨滴下落的速度和屋檐高度各为（假设雨滴下落过程中不考虑空气阻力）( )
A.3.6 m/s，4.5 m B.7.2 m/s，4.5 m C.3.6 m/s，4 m D.8 m/s，4 m
9.某同学用如图甲所示的实验装置来测重物的平均速度与当地的重力加速度，让重物从高处由静止开始下落，打点计时器在重物拖着的纸带上打出一系列的点。实验结束后，选择一条点迹清晰的纸带进行数据处理，用刻度尺只测出如图乙所示的两段距离就可以算出当地的重力加速度大小。已知打点计时器所用交变电源的频率为f。
（1）重物在下落过程中，会对重力加速度的测量造成影响的力有______________。（写出一个即可）
（2）打点计时器打下C点时，重物的速度大小___________。
（3）当地的重力加速度大小_____________。
（4）若图乙中A、B两点间的距离约为_____________mm，则A点为重物做自由落体运动的起点。（电源频率，取重力加速度大小，结果保留一位有效数字）
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.伽利略在研究自由落体运动时，首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，最早地把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而得出了自由落体运动是匀变速运动，故A正确；
B.由自由落体运动运动规律可得，自由落体运动的位移h与下落时间t有，故h与成正比，故B错误；
C.无风晴天时高处下落的树叶除受到自身重力外，还受到空气阻力的作用，所以不是自由落体运动，故C错误；
D.自由落体的加速度在地球上各处是不相等的，大小与物体位置所在的纬度有关，随着纬度的升高而增大，故D错误。
故选A。
2.答案：C
解析：自由落体运动为初速度为零的匀加速直线运动，结合图像。故选C。
3.答案：A
解析：重力加速度是矢量，方向竖直向下。在地球的表面，不同的地方的重力加速度g的大小略有不同，但都在左右。在地球表面同一地点，g的值恒定，但随着高度的增大，g的值逐渐减小。故选A。
4.答案：C
解析：杆做自由落体运动，杆的下端B由静止下落到管口的过程有，设杆AB的长度为L，竖直管长度为，杆的上端A下落到管底端的过程有，穿过管所用的时间，联立解得，故选C.
5.答案：A
解析：由图可知的长度为1 cm，即0.01 m，由于照片中像的长度为实际长度的，所以实际长度为
则有
解得
对于从出发点到A点过程，有
解得，故选项A正确。
6.答案：B
解析：物体上升的时间为
上升的最大高度为，下落时间为，下落1 s通过的位移为
所以抛出后前3 s内物体的路程为，位移为
故选B。
7.答案：D
解析：若B物体正好运动到最高点时与A物体相遇，B物体的速度减为零所用的时间，又，解得；若两物体恰好在落地时相遇，则有，此时A物体的位移，解得.若，则两物体在B上升途中相遇，故A错误；若，则两物体正好在B物体运动到最高点时相遇，故B错误；若，则两物体在B下落途中相遇，故C错误；若，则两物体在下落的途中相遇，故D正确.
8.答案：B
解析：此时6滴雨滴的位置可以等效为1滴雨滴在不同时刻的位置，如图：由题意可知，
由初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为1:3:5:7:9：…可得，
解得：
故选项B正确。
9.答案：（1）空气对重物的阻力/打点计时器限位孔对纸带的阻力
（2）
（3）
（4）2
解析：（1）重物在下落过程中，空气对重物的阻力、打点计时器限位孔对纸带的阻力等因素会对重力加速度的测量造成影响；
（2）打点的周期
根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
（3）根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
则加速度
（4）根据
代入数据
可知若图乙中A、B两点间的距离约为2mm，则A点为重物做自由落体运动的起点。
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