2.2 自由落体运动知识点题库

一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，在筒内放有质量和形状都不相同的一片小羽毛和一个小铜片。先把玻璃筒里的空气抽出(假设完全抽出)，并竖直放置，再把玻璃筒倒立过来，小羽毛和小铜片同时从玻璃筒顶端由静止开始下落，那么（）

A . 小铜片先到达筒底端 B . 小羽毛先到达筒底端 C . 小羽毛、小铜片同时到达筒底端 D . 哪个先到达筒底端都有可能

在轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着绳的上端的小球站在三层楼的阳台上，放手让小球自由下落，两小球相继落地的时间差为Δt，如果站在四层楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，则两个小球相继落地的时间差将（）

A . 不变 B . 变大 C . 变小 D . 无法判断

小球A在离地20m处由静止开始自由下落，与此同时在A的正下方地面上以初速度v₀竖直上抛另一小球B，若A、B能在空中相遇，忽略空气阻力，（g=10m/s²），求：

（1） A、B在空中相遇时，B运动的时间？
（2） A、B在空中相遇时，A下落的高度？
（3）要使A、B在空中相遇，v₀需满足的条件？

如图所示，长为0.5m的圆筒AB悬挂于天花板上，在AB的正下方有直径小于圆筒内径的小钢球C，C距圆筒下端B的距离h=2m．某时刻烧断悬挂AB的悬绳，同时将小钢球C以v₀=20m/s的初速度竖直上抛．空气阻力不计，取g=10m/s² ，求小钢球C从圆筒AB中穿过的时间．

“自由落体”演示实验装置如图所示，当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒置，管内轻重不同的物体从顶部下落到底端的过程中，下列说法正确的是（）

A . 时间相同，加速度相同 B . 时间相同，加速度不同 C . 时间不同，加速度相同 D . 时间不同，加速度不同

从离地500m的空中由静止开始自由落下一个小球，取 $\text{[math]}$ ，求：

（1）经过多少时间落到地面；
（2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移；
（3）落下一半时间的位移；
（4）落地时小球的速度．

某同学用图所示的装置测定重力加速度 (电源频率为50Hz)

（1）电火花打点计时器的工作电压为V，打点周期是s。
（2）纸带中间选取连续的几个点（A点至E点），测出它们到第一个点O点间的距离，由纸带上所给的数据可计算出实验时重锤的加速度为m/s²（结果保留三位有效数字）。
（3）当地的重力加速度数值为9.80m/s² ，请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因。

跳伞员从476 m的高空自由下落一段距离后才打开降落伞，打开降落伞前可视为自由落体运动。设打开伞后以a=2m/s²的加速度匀减速下降，到达地面时速度为4 m/s。(取g=10 m/s²)求：

⑴跳伞员下落的最大速度为多大？

⑵跳伞员打开降落伞时，离地面的高度为多少？

⑶跳伞员下落的总时间是多少？

跳伞运动员做低空跳伞表演，他在距地面308m处离开飞机后先做自由落体运动，下落到某一高度打开降落伞，伞张开后运动员以14m/s²的加速度做匀减速直线运动，到达地面时速度为4m/s，（g=10m/s²）求：

（1）运动员自由下落的时间为多长；
（2）运动员打开降落伞时距地面的高度为多少。

如图所示，甲、乙两同学根据所学自由落体运动的知识测量“反应时间”，刚开始乙持刻度尺，使刻度尺的0刻度线正好位于甲的手边，当甲看到乙释放刻度尺时，立即作出抓握的动作，结果甲握在刻度为20cm的位置， $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，以下说法正确的是（）

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A . 甲的反应时间为0.1s B . 甲的反应时间为0.2s C . 尺子被握住前的瞬间，速度为1m/s D . 尺子被握住前的瞬间，速度为2m/s

2011年7月2日下午，浙江杭州的吴菊萍奋不顾身地用自己的双手接住了从10楼坠落的两岁女童，孩子得救了，吴菊萍却因此双手粉碎性骨折，被大家称为“最美妈妈”，在第三届全国道德模范评选中荣获全国见义勇为模范称号。设女童的质量为m=10kg，在离地面某高度h₁处由静止开始坠落，“最美妈妈”双臂接女童处距地面高h₂=1m，女童在落地前最后1m因“最美妈妈”双臂的缓冲而做匀减速直线运动，女童的速度经0.08s减到0，且恰好“最美妈妈”抱孩子的双臂达地面，女童可以看成质点，不计空气的阻力，g取10m/s²

求：

（1）女童距地面多高处下落？
（2）女童落地前在空中运动的总时间是多少？（包括最后1m的时间）

由于居民楼越盖越高，高空坠物可能对人造成伤害。如果一个5 kg的花盆从一居民楼的27层的窗台坠落地面，设与地面的碰撞时间约为3×10^-3s，则该花盆对地面产生的冲击力约为（）

A . 1.5×10^-2 N B . 1.5×10²N C . 7×10³N D . 7×10⁴N

某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动是什么性质的运动．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数点．两点之间的距离，S₁=9.6mm，S₂=13.4mm，S₃=17.3mm，S₄=21.1mm，相邻两计数点的时间间隔为T．电源频率为50Hz．

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（1）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 . 实验中使用秒表测量时间 C . 实验时应先由静止释放纸带，然后赶紧接通电源 D . 求出的加速度一般比9.8m/s²小，是因为纸带和重锤受到阻力
（2）通过对纸带的分析，你认为自由落体运动是做（填“匀速”、“变速”）运动．你的判断依据是：．
（3）根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达公式a=，（用已知物理量符号表示），加速度大小a=m/s² ．（保留两位有效数字）
（4）打点计时器打下F点，求物体在F点的速度公式V_F=，（用已知物理量符号表示），大小为V_F=m/s（保留两位有效数字）

某实验小组自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所示。

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（1）实验室有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作该实验中下落物体的是。
（2）下列主要操作步骤的正确顺序是。（填写各步骤前的序号）
①把刻度尺竖直固定在墙上

②捏住小球，从刻度尺旁静止释放

③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置

④打开手机摄像功能，开始摄像
（3）停止摄像，从视频中截取等间隔的三帧图片，由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ；已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为 $\text{[math]}$ ，由此测得重力加速度为 $\text{[math]}$ （保留两位小数）。
（4）在某次实验中，释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，能否用来测重力加速度？说明理由。

香港回归23年以来，经济和民生都得到了不断的进步和发展。如图所示是某晚报报道香港建成的一种让人体验自由落体的跳楼机，其中列出了一些数据供参考：（1）总高度 $\text{[math]}$ ；（2） $\text{[math]}$ 安全着地；（3）下降 $\text{[math]}$ 时，到达最大时速 $\text{[math]}$ ；（4）乘载12人，如果跳楼机先做自由落体，紧接着做匀减速运动，可利用以上数据估算跳楼机减速时的加速度约为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

某空降兵从旋停的飞机中出舱后先做自由落体运动，下落了2s后，打开伞包匀速运动了4s，接着做匀减速直线运动6s到达了敌方的地面，此时空降兵的速度恰好为零，g取10m/s²。求：

（1）空降兵做自由落体运动下落的距离是多少；
（2）空降兵实施空降发生的总位移是多少。

如图所示，地面上方离地面高度分别为的 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的三个金属小球a、b、c。若先后释放a、b、c，三球刚好同时落到地面上，不计空气阻力，重力加速度g，则（）

A . b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差 B . 三小球运动时间之比为 $\text{[math]}$ C . a比b早释放的时间为 $\text{[math]}$ D . 三小球到达地面时的速度大小之比是6：4：3

如图所示，A同学用两个手指捏住直尺的顶端，B同学用两手指在直尺0刻度位置做好捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。看到A同学放开手指让直尺下落时，B同学立刻捏住直尺，读出B同学捏住直尺的位置刻度，利用物理规律可得到对应的反应时间。若在直尺上不同刻度处写上相应的时间值，即可得到一把“反应时间测量尺”。则（）

A . 该实验测出的是A同学的反应时间 B . 刻度尺20cm处所标时间值应为2s C . 时间测量尺上从零刻度开始相同距离间的时间间隔越来越小 D . 时间测量尺上从零刻度开始相同距离间的时间间隔是相同的

一颗质量为m=0.05kg的小石子（可视为质点）从某高处静止释放，自由下落进入深为H=1.0m的水池中。小石子在空中下落所用时间为t₁=0.4s。小石子入水后在水的粘滞力和浮力的作用下，加速度变为自由落体时的0.8倍，但方向不变。忽略小石子在空气中运动时的阻力，重力加速度g取10m/s² ，试求小石子：

（1）释放点距水面的高度h；
（2）落到水面时的速率v₁；
（3）落到水池底时的速率v₂ ，以及在水中运动的时间t₂。

如图所示，某同学测量自由落体运动加速度的实验中打出了一条纸带，A、B、C、D、E、F是纸带上6个依次打的点，打点计时器的电源频率为50Hz，该同学用毫米刻度尺测量A点到其它各点的距离，并记录在图中。

（1）纸带上D点对应的物体运动的速度大小为m/s（保留3位有效数字）；
（2）物体下落的加速度大小为m/s²（保留2位有效数字）；
（3）为了求出物体在运动过程中受到的阻力，还需测量的物理量是（说明含义并用字母表示）。用还需测得的量及加速度a表示物体在运动过程中所受阻力的表达式f=（当地重力加速度为g）。

2.2 自由落体运动 知识点题库

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