自由落體考試題及答案姓名：____________________

一、選擇題（每題2分，共20分）

1.一個物體從靜止開始自由落體，其加速度是：

A.0

B.1g

C.2g

D.9.8m/s2

2.自由落體運動中，物體下落距離與時間的平方成正比，這個關系可以用公式表示為：

A.s=gt

B.s=1/2gt2

C.s=gt2

D.s=g2t2

3.在真空中，所有物體自由落體的加速度是：

A.9.8m/s2

B.10m/s2

C.1g

D.1.5g

4.物體從地面自由落體，若不計空氣阻力，其速度隨時間的變化關系是：

A.v=gt

B.v=gt2

C.v=g2t

D.v=gt3

5.下列哪個不是自由落體運動的特征？

A.加速度恒定

B.初速度為零

C.運動軌跡為直線

D.速度隨時間增加

6.一物體從靜止開始自由落體，經過1秒后速度是多少？

A.1m/s

B.2m/s

C.3m/s

D.9.8m/s

7.自由落體運動中，物體的動能與勢能之和在運動過程中保持不變，這個原理稱為：

A.能量守恒定律

B.動量守恒定律

C.力的合成定律

D.力的分解定律

8.下列哪個物體在自由落體運動中，加速度最小？

A.輕質小球

B.重質小球

C.輕質物體

D.重質物體

9.物體從高度h自由落體，落地時的速度v可以用哪個公式計算？

A.v=2gh

B.v=gh

C.v=√(2gh)

D.v=√(gh)

10.自由落體運動中，物體下落時間與下落距離的關系可以用哪個公式表示？

A.t=√(2h/g)

B.t=2h/g

C.t=gh

D.t=√(gh2)

二、填空題（每題2分，共20分）

1.自由落體運動的加速度是______。

2.自由落體運動中，物體下落距離與時間的平方成正比，其關系式為______。

3.在真空中，所有物體自由落體的加速度是______。

4.物體從靜止開始自由落體，經過1秒后速度是______。

5.自由落體運動中，物體的動能與勢能之和在運動過程中保持不變，這個原理稱為______。

6.物體從高度h自由落體，落地時的速度v可以用公式______計算。

7.自由落體運動中，物體下落時間與下落距離的關系可以用公式______表示。

三、計算題（每題5分，共20分）

1.一物體從高度10m自由落體，求落地時的速度。

2.一物體從靜止開始自由落體，求經過5秒后的下落距離。

3.一物體從高度20m自由落體，求落地時的速度。

4.一物體從靜止開始自由落體，求經過2秒后的下落距離。

5.一物體從高度30m自由落體，求落地時的速度。

四、簡答題（每題5分，共15分）

1.簡述自由落體運動的基本特征。

2.舉例說明自由落體運動在實際生活中的應用。

3.為什么說自由落體運動是一種理想的勻加速直線運動？

五、論述題（10分）

論述自由落體運動中重力勢能和動能的轉化關系。

六、實驗設計題（10分）

設計一個簡單的實驗，驗證自由落體運動中物體下落時間與下落距離的關系。實驗步驟及注意事項。

試卷答案如下：

一、選擇題答案及解析思路：

1.B.1g（自由落體運動的加速度為重力加速度g）

2.B.s=1/2gt2（自由落體運動中，下落距離與時間的平方成正比）

3.A.9.8m/s2（在真空中，所有物體自由落體的加速度為重力加速度g）

4.A.v=gt（自由落體運動中，速度隨時間線性增加）

5.D.速度隨時間增加（自由落體運動中，速度隨時間增加，不是特征）

6.D.9.8m/s（根據v=gt，g=9.8m/s2，t=1s，計算得到v=9.8m/s）

7.A.能量守恒定律（自由落體運動中，動能與勢能之和保持不變）

8.C.輕質物體（在空氣阻力忽略不計的情況下，輕質物體和重質物體的加速度相同）

9.C.v=√(2gh)（根據v2=2gh，計算得到v=√(2gh)）

10.A.t=√(2h/g)（根據h=1/2gt2，計算得到t=√(2h/g)）

二、填空題答案及解析思路：

1.g（自由落體運動的加速度為重力加速度g）

2.s=1/2gt2（自由落體運動中，下落距離與時間的平方成正比）

3.9.8m/s2（在真空中，所有物體自由落體的加速度為重力加速度g）

4.9.8m/s（根據v=gt，g=9.8m/s2，t=1s，計算得到v=9.8m/s）

5.能量守恒定律（自由落體運動中，動能與勢能之和保持不變）

6.v=√(2gh)（根據v2=2gh，計算得到v=√(2gh)）

7.t=√(2h/g)（根據h=1/2gt2，計算得到t=√(2h/g)）

三、計算題答案及解析思路：

1.v=√(2gh)=√(2*9.8m/s2*10m)=√(196m2/s2)=14m/s（根據v2=2gh計算得到落地速度）

2.h=1/2gt2=1/2*9.8m/s2*(5s)2=122.5m（根據h=1/2gt2計算得到下落距離）

3.v=√(2gh)=√(2*9.8m/s2*20m)=√(392m2/s2)=19.8m/s（根據v2=2gh計算得到落地速度）

4.h=1/2gt2=1/2*9.8m/s2*(2s)2=19.6m（根據h=1/2gt2計算得到下落距離）

5.v=√(2gh)=√(2*9.8m/s2*30m)=√(588m2/s2)=24.2m/s（根據v2=2gh計算得到落地速度）

四、簡答題答案及解析思路：

1.自由落體運動的基本特征包括：加速度恒定、初速度為零、運動軌跡為直線、速度隨時間線性增加。

2.自由落體運動在實際生活中的應用包括：測量重力加速度、研究物體下落時間與距離的關系、設計安全裝置等。

3.自由落體運動是一種理想的勻加速直線運動，因為在不計空氣阻力的情況下，所有物體在重力作用下都以相同的加速度下落。

五、論述題答案及解析思路：

自由落體運動中，物體下落過程中，重力勢能轉化為動能。隨著物體下落，高度降低，重力勢能減小，同時動能增加。由于能量守恒定律，動能的增加量等于重力勢能的減少量。因此，重力勢能和動能之和在運動過程中保持不變。

六、實驗設計題答案及解析思路：

實驗步驟：

1.準備一個足夠長的斜面和一個小球。

2.將小球放在斜面頂端，釋放小球，使其自由滾動。

3.在小球滾動的過程中，測量小球通過不同高度的時間。