自由落体竞赛试题及答案展示

自由落体竞赛试题及答案展示

一、单选题（每题1分，共10分）

1.物体做自由落体运动时，其速度变化是（）（1分）A.线性增加的B.先快后慢C.匀加速增加D.先慢后快【答案】C【解析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，速度随时间均匀增加

2.在真空中，两个质量不同的物体从同一高度同时下落，不计空气阻力，则它们落地时间的关系是（）（1分）A.质量大的先落地B.质量小的先落地C.同时落地D.无法确定【答案】C【解析】在真空中，物体下落的加速度与质量无关，所有物体下落时间相同

3.自由落体运动的加速度是（）（1分）A.变化的B.恒定的C.逐渐减小的D.逐渐增大的【答案】B【解析】自由落体运动的加速度是重力加速度g，在地球表面附近近似恒定

4.自由落体运动的位移公式是（）（1分）A.s=v₀t+½at²B.s=vtC.s=½gt²D.s=v₀t【答案】C【解析】自由落体运动初速度为零，位移公式为s=½gt²

5.自由落体运动中，物体经过某一高度时的速度为v，则物体从该高度自由下落到地面的时间为（）（1分）A.v/gB.2v/gC.g/vD.v²/g【答案】B【解析】根据v=gt，t=v/g；总时间t总=2t=2v/g

6.自由落体运动中，物体在1秒内、2秒内、3秒内的位移之比是（）（1分）A.1:2:3B.1:4:9C.1:3:5D.1:7:13【答案】A【解析】位移s=½gt²，所以位移之比为1:4:9，若取1秒、2秒、3秒，则比值为1:4:

97.自由落体运动中，物体在连续相等时间内的速度变化量是（）（1分）A.逐渐增大的B.逐渐减小的C.恒定的D.无法确定【答案】C【解析】自由落体运动是匀加速运动，连续相等时间内的速度变化量Δv=gΔt，是恒定的

8.自由落体运动中，物体经过的位移为s，则其速度大小为（）（1分）A.√2gsB.√gsC.2gsD.gs【答案】A【解析】根据v²=2gs，速度v=√2gs

9.自由落体运动中，物体从高度h处落下，落地速度为v，则h与v的关系是（）（1分）A.h=v²/2gB.h=½v²gC.h=v/2gD.h=2v/g【答案】A【解析】根据v²=2gh，h=v²/2g

10.自由落体运动中，物体在落地前1秒内的位移是（）（1分）A.gB.½gC.g/2D.2g【答案】A【解析】落地前1秒内的位移等于前t秒和前t-1秒位移之差，即½g-½gt-1²=g

二、多选题（每题4分，共20分）

1.自由落体运动的特点包括哪些？（）（4分）A.初速度为零B.匀加速直线运动C.加速度为gD.速度随时间均匀变化E.位移与时间的平方成正比【答案】A、B、C、D、E【解析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度为g，速度随时间均匀变化，位移与时间的平方成正比

2.以下哪些因素会影响物体的自由落体运动？（）（4分）A.物体的质量B.物体的形状C.空气阻力D.下落高度E.重力加速度【答案】C、D、E【解析】在真空中，自由落体运动不受物体质量和形状影响，只受下落高度和重力加速度影响实际情况下，空气阻力也会影响

3.自由落体运动中，以下公式正确的是哪些？（）（4分）A.v=gtB.s=½gt²C.v²=2gsD.s=vtE.a=g【答案】A、B、C、E【解析】v=gt，s=½gt²，v²=2gs，a=g是自由落体运动的基本公式s=vt是匀速直线运动公式

4.自由落体运动中，以下说法正确的是哪些？（）（4分）A.物体下落的速度越来越快B.物体下落的加速度越来越小C.物体下落的时间与高度成正比D.物体下落的位移与时间的平方成正比E.物体下落的速度与时间成正比【答案】A、D、E【解析】自由落体运动速度随时间均匀增加，加速度恒定，位移与时间的平方成正比，速度与时间成正比

5.自由落体运动中，以下哪些情况可以视为自由落体？（）（4分）A.真空中物体下落B.空气阻力很小的情况C.初速度为零的竖直下落D.受到重力和空气阻力的下落E.高度较高的下落【答案】A、B、C【解析】自由落体运动是在不计空气阻力的情况下，初速度为零的竖直下落空气阻力小的情况近似视为自由落体

三、填空题（每题2分，共16分）

1.自由落体运动的加速度在地球表面附近约为______（2分）【答案】

9.8m/s²

2.自由落体运动中，物体经过时间t的位移为______（2分）【答案】½gt²

3.自由落体运动中，物体经过时间t的速度为______（2分）【答案】gt

4.自由落体运动中，物体从高度h处落下，落地速度为______（2分）【答案】√2gh

5.自由落体运动中，物体在连续相等时间内的位移之比为______（2分）【答案】1:3:

56.自由落体运动中，物体落地前1秒内的位移为______（2分）【答案】½g

7.自由落体运动中，速度随时间的变化规律为______（2分）【答案】v=gt

8.自由落体运动中，位移随时间的变化规律为______（2分）【答案】s=½gt²

四、判断题（每题2分，共10分）

1.自由落体运动是匀加速直线运动（）（2分）【答案】（√）【解析】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度为g

2.自由落体运动中，物体的加速度与质量有关（）（2分）【答案】（×）【解析】自由落体运动的加速度是重力加速度g，与质量无关

3.自由落体运动中，物体的速度变化量在连续相等时间内是恒定的（）（2分）【答案】（√）【解析】自由落体运动是匀加速运动，连续相等时间内的速度变化量Δv=gΔt，是恒定的

4.自由落体运动中，物体的位移与时间的平方成正比（）（2分）【答案】（√）【解析】自由落体运动的位移公式s=½gt²，位移与时间的平方成正比

5.自由落体运动中，物体的速度与时间成正比（）（2分）【答案】（√）【解析】自由落体运动的速度公式v=gt，速度与时间成正比

五、简答题（每题4分，共12分）

1.简述自由落体运动的特点（4分）【答案】自由落体运动的特点包括

（1）初速度为零；

（2）匀加速直线运动；

（3）加速度为重力加速度g；

（4）速度随时间均匀增加；

（5）位移与时间的平方成正比

2.为什么在真空中物体下落可以视为自由落体运动？（4分）【答案】在真空中，物体下落时不受空气阻力的影响，只受重力作用，因此下落加速度恒定为g，符合自由落体运动的定义在实际情况中，如果空气阻力很小，也可以近似视为自由落体运动

3.自由落体运动中，如何计算物体从高度h处落地的速度？（4分）【答案】自由落体运动中，物体从高度h处落地的速度可以通过能量守恒或运动学公式计算根据能量守恒，mgh=½mv²，解得v=√2gh根据运动学公式，v²=2gh，解得v=√2gh

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析自由落体运动中，速度和时间的关系，并说明其物理意义（10分）【答案】自由落体运动中，速度和时间的关系为v=gt这个公式表明速度随时间均匀增加，每经过1秒，速度增加g（约

9.8m/s）物理意义是重力加速度g是恒定的，物体下落时速度不断增加，这种变化是线性的

2.分析自由落体运动中，位移和时间的关系，并说明其物理意义（10分）【答案】自由落体运动中，位移和时间的关系为s=½gt²这个公式表明位移与时间的平方成正比，即时间增加一倍，位移增加四倍物理意义是物体下落时，随着时间的推移，位移增加得越来越快，这种变化是二次方的

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.一物体从高度h处自由落体，落地速度为v求物体下落的时间t，并说明解题过程（25分）【答案】根据自由落体运动的速度公式v=gt，解得t=v/g根据自由落体运动的位移公式s=½gt²，代入h=½gt²，解得t=√2h/g解题过程

（1）根据速度公式v=gt，解得t=v/g；

（2）根据位移公式h=½gt²，解得t=√2h/g；

（3）综合两个公式，得到t=√2h/g

2.一物体从高度h处自由落体，经过时间t₁落到一半高度处，再经过时间t₂落到地面求t₁和t₂的关系，并说明解题过程（25分）【答案】物体从高度h处自由落体，经过时间t₁落到一半高度处，再经过时间t₂落到地面根据自由落体运动的位移公式，可以分别计算两个阶段的时间和位移关系解题过程

（1）第一阶段物体从高度h落到一半高度h/2，位移为½gt₁²，解得t₁=√h/g；

（2）第二阶段物体从高度h/2落到地面，位移为½gt₂²，解得t₂=√h/2g；

（3）根据时间关系，t₁+t₂=√h/g+√h/2g；

（4）化简得到t₁+t₂=√h/g+√h/2g=√h/g+√h/g/√2=√h/g1+1/√2

八、标准答案

一、单选题

1.C

2.C

3.B

4.C

5.B

6.A

7.C

8.A

9.A

10.A

二、多选题

1.A、B、C、D、E

2.C、D、E

3.A、B、C、E

4.A、D、E

5.A、B、C

三、填空题

1.

9.8m/s²

2.½gt²

3.gt

4.√2gh

5.1:3:

56.½g

7.v=gt

8.s=½gt²

四、判断题

1.（√）

2.（×）

3.（√）

4.（√）

5.（√）

五、简答题

1.自由落体运动的特点包括初速度为零；匀加速直线运动；加速度为重力加速度g；速度随时间均匀增加；位移与时间的平方成正比

2.在真空中，物体下落时不受空气阻力的影响，只受重力作用，因此下落加速度恒定为g，符合自由落体运动的定义在实际情况中，如果空气阻力很小，也可以近似视为自由落体运动

3.自由落体运动中，物体从高度h处落地的速度可以通过能量守恒或运动学公式计算根据能量守恒，mgh=½mv²，解得v=√2gh根据运动学公式，v²=2gh，解得v=√2gh

六、分析题

1.自由落体运动中，速度和时间的关系为v=gt这个公式表明速度随时间均匀增加，每经过1秒，速度增加g（约

9.8m/s）物理意义是重力加速度g是恒定的，物体下落时速度不断增加，这种变化是线性的

2.自由落体运动中，位移和时间的关系为s=½gt²这个公式表明位移与时间的平方成正比，即时间增加一倍，位移增加四倍物理意义是物体下落时，随着时间的推移，位移增加得越来越快，这种变化是二次方的

七、综合应用题

1.根据自由落体运动的速度公式v=gt，解得t=v/g根据自由落体运动的位移公式s=½gt²，代入h=½gt²，解得t=√2h/g

2.物体从高度h处自由落体，经过时间t₁落到一半高度处，再经过时间t₂落到地面根据自由落体运动的位移公式，可以分别计算两个阶段的时间和位移关系第一阶段物体从高度h落到一半高度h/2，位移为½gt₁²，解得t₁=√h/g；第二阶段物体从高度h/2落到地面，位移为½gt₂²，解得t₂=√h/2g；根据时间关系，t₁+t₂=√h/g+√h/2g=√h/g1+1/√2。