第5节自由落体运动知识点题库

从离地面80m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s² ，求：

（1）经过多长时间小球落到地面；
（2）从开始下落时开始计时，在第1s内和最后1s内的位移的大小．

如图，在铁架台上固定一个摆长约为1m的单摆．某同学做“用单摆测重力加速度”的实验时，手边只有一把量程为20cm、精度为1mm的刻度尺．他只能多次改变摆长，且改变量每次都不相同．每改变一次摆长，测量对应的周期T₁、T₂、T₃…，同时记录前后两次实验时摆长的变化量．从而通过实验数据处理得到当地重力加速度值为g．

（1）（多选题）为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是
（A）组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
（B）组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
（C）实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
（D）摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大
（2）若根据实验数据得出图（2）的拟合直线，则图中横轴表示，图线的斜率为

根据所学知识完成实验：

（1）打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材，常见的有电磁打点计时器和电火花计时器两种．关于电磁打点计时器和电火花计时器的比较，下列说法正确的是　　．

A . 电磁打点计时器使用交流电源，电火花计时器使用直流电源 B . 它们都是使用10V以下的交流电源 C . 当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点 D . 电火花计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小
（2）某同学用如图1所示装置测量自由落体加速度g，得到如图2所示的一段纸带，测得AB=7.65cm，BC=9.17cm．已知交流电频率为50Hz，则打B点时重物的瞬时速度为m/s，测得的自由落体加速度g=m/s² ，（答案都保留3位有效数字）它比公认的值偏（填“大”或“小”），可能的原因有．

物体做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列图象中，能正确描述物体的重力势能与下落速度的关系的图象是（）

A .

B .

C .

D .

甲、乙两个小物体，甲的重力是乙的5倍，它们从同一高度处同时自由下落到水平对面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）

A . 甲先着地 B . 根据牛顿第二定律，甲的加速度是乙的5倍 C . 甲、乙同时着地 D . 由于受各种不确定的因素影响，无法确定谁先落地

一物体从高h处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度为v，那么当物体下落时间为 $\text{[math]}$ 时，物体的速度和距地面高度分别是（）

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

科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，g＝10m/s².则：

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（1）水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间之比满足t_AB：t_BC：t_CD＝;
（2）水滴在相邻两点之间的位移满足x_AB：x_BC：x_CD＝;
（3）水滴在各点速度之比满足v_B：v_C：v_D＝.

某电视剧制作中心要拍摄一特技动作，要求特技演员从80m的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上，若演员开始下落的同时汽车从60m远处由静止向楼底先匀加速运动3s，再匀速行驶到楼底，为保证演员能安全落到汽车上(不计空气阻力，人和汽车看成质点，（g=10m/s²)，求：

（1）汽车须多长时间开到楼底；
（2）汽车匀加速运动的位移和加速度的大小。

两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为 $\text{[math]}$ ，第二个物体下落时间为 $\text{[math]}$ ，当第二个物体开始下落时，两物体相距（）

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

伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学家具有重大的启蒙作用，至今仍具有重要意义．下列哪个过程是伽利略对物体下落规律的探究过程（）

A . 问题——猜想——数学推理——实验验证——合理外推——得出结论 B . 猜想——问题——实验验证——数学推理——合理外推——得出结论 C . 问题——猜想——实验验证——数学推理——合理外推——得出结论 D . 猜想——问题——数学推理——实验验证——合理外推——得出结论

一名攀岩运动员在登上陡峭的峰顶时不小心碰落一块石头，石头在落地前没有碰到障碍物，若不计空气阻力，重力加速度g取10m/s² ，求：

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（1）求第1s末的速度v；
（2）经历8s后他听到石头落地的声音，求这个山峰的高度H；
（3）若考虑到声音传播的时间，定性分析山峰实际高度与上面算出结果相比的差别。

如图所示，在一个水平桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别为h₁：h₂：h₃=3：2：1。若先后顺次静止释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则（）

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A . 三者运动时间之比为3：2：1 B . 三者到达桌面时的速度之比是3：2：1 C . 三个小球在落地前的同一高度处速度大小相等 D . b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差

一个物体从离地80m的高处由静止释放，不计空气阻力，试求：

（1）释放后多长时间落地；
（2）落地前最后一秒内的位移大小。（g=10m/s²）

在某部队的演习中，一空降兵实施空降。假设空降兵出飞机舱后先做自由落体运动，下落了5s，重力加速度取g=10m/s²。求：

（1） 5s末的速度是多大？
（2） 5s末的位移是多大？

一质量为m = 1kg的小球（可视为质点），从一水池上面距离水面高度h₁ = 5m的地方静止释放，做自由落体运动，重力加速度为g = 10m/s² ，小球落入深度为h₂ = 10m的水中做匀减速直线运动，恰好下落到水池底部时速度为零。

（1）求小球下落的总时间；
（2）求小球在水池中受到的阻力大小。

生活中常出现手机滑落而导致损坏的现象，手机套能有效的保护手机。现有一部质量为 $\text{[math]}$ 的手机（包括手机套），从离地面高 $\text{[math]}$ 处无初速度下落，落到地面后未反弹。由于手机套的缓冲作用，手机与地面的作用时间为 $\text{[math]}$ 。不计空气阻力，取 $\text{[math]}$ ，求：

（1）手机与地面作用过程中手机动量变化的大小；
（2）手机从开始下落到速度为零的过程中手机重力的冲量大小；
（3）地面对手机的平均作用力大小。

潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，潜艇如同汽车掉下悬崖，称之为“掉深”，曾有一些潜艇因此沉没。某潜艇总质量为 $\text{[math]}$ ，在高密度海水区域水下 $\text{[math]}$ 沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入海水低密度区域时，浮力突然降为 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），此后潜艇以大小为 $\text{[math]}$ 的加速度匀减速下沉，速度减为零后开始上浮。取重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计潜艇加重和减重的时间和水的粘滞阻力。求