2 自由落体运动的规律知识点题库

房檐滴水，每相等时间积成一滴水下落，当第一滴落地时，第5 滴刚好形成，观察到第4、第5滴的距离约为1m，则房檐的高为（）

A . 4m B . 5m C . 6m D . 16m

一个物体做自由落体运动，重力加速度g取10m/s2．该物体（　　）

A . 第2s末的速度大小为20m/s B . 第2s末的速度大小为40m/s C . 在前2s内下落的距离为15m D . 在第2s内下落的距离为20m

同一地点的两个物体从同一高度同时开始做自由落体运动，那么（）

A . 质量较大的物体先到达地面 B . 密度较大的物体先到达地面 C . 体积较大的物体先到达地面 D . 两个物体同时到达地面

某同学从楼顶让一石块自由下落，测得石块到达地面的时间是2s，则楼房的高度为（g=10m/s²）（）

A . 20m B . 40m C . 45m D . 60m

从高度为125m的塔顶，每隔相同时间释放一个小球．当第一个小球落地瞬间，第六个小球刚好释放．若小球均做自由落体运动，g取10m/s² ，则下列说法正确的是（）

A . 释放相邻两个小球的时间间隔为T=5s B . 第三个球与第六个球之间的距离为25m C . 第一个球落地瞬间速度为50m/s D . 从一号球到六号球顺序，连续相邻两球之间的距离之比为1：3：5：7：9

建筑工人安装搭手架进行高空作业，有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5m的铁杆在竖直状态下脱落了，使其做自由落体运动，铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2s，（g=10m/s² ，不计楼层面的厚度）试求

（1）铁杆下落时其下端到该楼层的高度？
（2）当铁杆的中点经过楼层面时的瞬时速度？

对于落体的运动规律的研究，历史上有两位著名的科学家做出了具大的贡献，他们是亚里士多德和伽利略．关于他们的研究工作，回答以下问题：

（1）对“落体运动快慢”问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的研究方法和观点．请完成下表：

亚里士多德
伽利略
研究问题的方法
思辨
观点
物体下落快慢与物体轻重无关
（2）科学探究活动通常包括以下要素：提出问题，猜想与假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作等．伽利略对落体的运动规律探究过程如下：
A．伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里斯多德的观点．
B．伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点．
C．为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况．
D．伽利略换用不同质量的小球，沿同一斜面从不同位置由静止释放，并记录相应数据．
E．伽利略改变斜面的倾角，重复实验，记录相应数据．
F．伽利略对实验数据进行分析．
G．伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到90°时．
①与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是．
②与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是．
（3）伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点，但在伽利略时代无法直接测出物体运动的速度．伽利略借助于数学方法，通过数学推理，巧妙地将研究“速度与时间的关系”转换为研究“位移与时间的关系”，解决了这一难题．接着，伽利略用一条刻有光滑凹槽的长木板做成一个斜面，让小球沿斜槽滚下，同时使用水钟测量时间．下表是伽利略手稿中记录的一组实验数据．
时间单位t
1
2
3
4
5
6
7
距离单位s
32
130
298
526
824
1192
1600
（4）伽利略将研究“速度与时间的关系”转换为研究“位移与时间的关系”的研究方法叫做“转换法”．下面给出的四个实例，其中采取的研究方法与上述研究方法相同的是

A . 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体 B . 在研究力和运动的关系时，为消除摩擦力的影响，伽利略用理想实验的方法对这一问题进行研究 C . 在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系；然后再保持力不变研究加速度与质量的关系 D . 在“探究弹性势能的表达式”的探究活动中，我们通过研究“拉力做功与弹簧的劲度系数k和弹簧伸长量l的关系”，得出了弹性势能的表达式
（5）写出伽利略得出的位移与时间的关系．（提示：自由落体运动初速度为0）
（6）上表的实验数据能验证伽利略得出的位移与时间的关系吗？如果能，请简要写出你的理由，并在下列坐标纸中作出能直观反映这一结论正确的图象．如果不能，请说明理由．
（如有需要可利用上表中的空格，作图时请标明横轴的意义．）

关于自由落体运动，下列说法正确的是（）

A . 不同的物体做自由落体运动，它们的运动规律是不同的 B . 自由落体运动的加速度与物体的质量大小有关 C . 物体在空气中从静止开始下落的运动一定都是自由落体运动 D . 物体在空气中从静止开始下落的运动不一定都是自由落体运动

一个质量不变的物体在做以下各种运动的过程中，运动状态保持不变的是（）

A . 匀速直线运动 B . 匀速圆周运动 C . 自由落体运动 D . 平抛运动

一颗小石头从某一高度处由静止自由下落，经过A点时的速度是10m/s，到达地面B点时的速度是30m/s．（不计空气阻力，g取10 m/s²）．求：

（1）小石头下落时的高度；
（2）小石头从A点运动到B点的时间和A、B间的距离．

一物体做自由落体运动，取 $\text{[math]}$ 。关于该物体的运动情况，下列说法正确的是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 第1s末的速度为15m/s B . 第1s末的速度为5m/s C . 第1s内下落的距离为15m D . 第1s内下落的距离为5m

小球从离地h=80m的空中由静止释放（不计空气阻力，g取10m/s²）。求：

（1）经过多少时间落到地面；
（2）落地时小球的速度；
（3）从开始落下的时刻起，最后1s内的位移。

随着祖国的繁荣昌盛，体验高空跳伞项目的人越来越多。湖北荆门跳伞基地的某次跳伞过程中，飞机飞行40分钟左右到达3000米高空，人跳出后打开稳定伞，竖直下落45秒左右到达1500米高空，此时打开主伞，滑翔7分钟左右到降落区域。若人和伞的总质量 $\text{[math]}$ ，且人可以看成质点，打开稳定伞下落过程空气阻力恒定。 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 人跳出后在打开主伞之前做自由落体运动 B . 竖直下落45秒阶段受到空气阻力大约为 $\text{[math]}$ C . 打开主伞的瞬间，速度大约是 $\text{[math]}$ D . 打开主伞后，滑翔阶段人处于失重状态

利用光电计时器测量重力加速度的实验装置如图（a）所示。所给器材有:固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器（固定在钢管顶端，可使钢球在被吸附一段时间后由静止开始自由下落），两个光电门（用于测量钢球从第一光电门到第二光电门所用的时间间隔t），接钢球用的小网。实验时，将第一光电门固定在靠近钢球开始下落的位置，第二光电门可在第一光电门和小网之间移动。测量钢球从第一光电门到第二光电门所用的时间间隔t和对应的高度h，所得数据如下表所示。

h（m）	0.100	0.200	0.400	0.800	1.200	1.600
T（ms）	73.5	124.3	201.3	314.7	403.3	478.3
$\text{[math]}$ （m/s）	1.36	1.61	1.99	2.54	2.98	3.35

完成下列填空和作图。

图片_x0020_100031

（1）若钢球下落的加速度的大小为g。钢球经过第一光电门时的瞬时速度为v₀_。则 $\text{[math]}$ 与它们之间所满足的关系式是。
（2）请给图（b）的纵轴标上标度，让表格数据尽可能布满坐标纸，然后根据表中给出的数据，在给出的坐标纸上画出 $\text{[math]}$ 图线；
（3）由所画出的 $\text{[math]}$ 图线，得出钢球加速度的大小为g=m/s²（保留2位有效数字）；
（4）若保持第二光电门不动，沿杆上下移动第一光电门，则（选填“能”或“不能”）通过上述方法测得重力加速度；
（5）为减小重力加速度的测量误差，可采用哪些方法?提出一条即可）。

下图是实验中利用打点计时器记录自由落体运动的轨迹时，得到的一条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计时点，两点之间的距离已标在图中。

图片_x0020_100014

（1）关于打点计时器，下列说法中正确的是（______）

A . 电火花打点计时器用的是220V交流电源 B . 电磁打点计时器用的是6V直流电源 C . 实验时应先释放纸带，然后赶紧接通电源 D . 纸带上相邻两点间的时间间隔为0.02s
（2）通过对纸带的分析，你认为自由落体是做（填“匀速”、“变速”）运动。你的判断依据是：。
（3）根据纸带上的数据可求出自由落体运动的加速度大小a=m/s²。
（4）打点计时器打下B、C、D、E、F各点时，重物的速度分别是v_B=m/s、v_C=m/s、v_D=m/s、v_E=m/s、v_F=m/s（保留两位有效数字）。

小明在某教学楼顶上进行自由落体运动实验，让一个小球（忽略空气对小球的作用力）从楼顶自由下落，测得在第2s末小球落地，则（g=10m/s²）（）

A . 教学楼高约为20m B . 教学楼高约为40m C . 教学楼高约为25m D . 教学楼高约为45m

小聪用图甲所示装置测量当地的重力加速度。实验中将铁架台竖直放置，上端固定电磁铁M，在电磁铁下方固定一个位置可调节的光电门A。

（1）先用游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
（2）接通电磁铁M的开关S，吸住小球；测出小球与光电门间的高度差 $\text{[math]}$ ；断开开关S，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间 $\text{[math]}$ 。若 $\text{[math]}$ ，则小球通过光电门时的速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果保留三位有效数字）。
（3）多次改变光电门的位置，重复实验，测出小球与光电门间的高度差h，记录小球通过光电门的挡光时间t。以h为横轴 $\text{[math]}$ 为纵轴，作出 $\text{[math]}$ 图线，若图线的斜率为k，则当地的重力加速度大小 $\text{[math]}$ （用d、k表示）。

两物体A，B叠放在一起，用手托住B，A，B靠着竖直墙面，如图所示。突然松手让它们由静止开始运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A . 下落过程A对B产生向下的压力 B . 下落过程A，B与墙面之间有弹力 C . 下落过程A，B与墙面之间有摩擦力 D . 下落过程A，B均只受重力而做自由落体运动

在东京奥运会10m跳台比赛中，14岁的奥运冠军全红婵在跳台上倒立静止，然后下落，前6m完成精彩的翻转动作，随后4m完成姿态调整。假设在此过程中认为是自由落体运动，则她用于姿态调整的时间约为（　　）

A . 0.2s B . 0.3s C . 1.0s D . 1.4s

频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段，在暗室中，照相机的快门处于常开状（频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置，如图所示是小球下落时的频闪照片示意图，已知频闪仪每隔 $\text{[math]}$ 闪光一次，当地重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，照片中的数字是竖直放置的刻度尺的示数，单位是cm。利用上述信息可以求出：

（1）小球下落至C点时的速度大小为m/s（结果保留3位有效数字）。
（2）小球下落的加速度大小为m/s²（结果保留3位有效数字）。
（3）小球下落过程中所受空气阻力约为重力的倍（结果保留2位小数）。

	亚里士多德	伽利略
研究问题的方法	思辨
观点		物体下落快慢与物体轻重无关

时间单位t	1	2	3	4	5	6	7
距离单位s	32	130	298	526	824	1192	1600

2 自由落体运动的规律 知识点题库

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