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1、2022年高考物理一輪復習 課時跟蹤訓練3 自由落體和豎直上拋
一、選擇題
1.(多選)(xx·山西四校聯(lián)考)伽利略為了研究自由落體的規(guī)律,將落體實驗轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實驗”,對于這個研究過程,下列說法正確的是( )
A.斜面實驗放大了重力的作用,便于測量小球運動的路程
B.斜面實驗“沖淡”了重力的作用,便于小球運動時間的測量
C.通過對斜面實驗的觀察與計算,直接得到自由落體的運動規(guī)律
D.根據(jù)斜面實驗結(jié)論進行合理的外推,得到自由落體的運動規(guī)律
解析:“斜面實驗”中小球運動的加速度較小,便于運動時間的測量,A錯誤、B正確;斜面傾角增大到90°時,斜面運動外推為自由落體運動,
2、C錯誤、D正確.
答案:BD
2.(xx·山西省太原市太原五中)在真空中,將蘋果和羽毛同時從同一高度由靜止釋放,下列頻閃照片中符合事實的是( )
解析:在真空中,輕重物體下落的一樣快,故選項A、B錯誤;又因為自由落體運動是勻加速運動,每經(jīng)過相同時間,間隔越來越大,故選項C正確,D錯誤.
答案:C
3.科技館里有一個展品,該展品放在暗處,
頂部有一個不斷均勻向下噴射水滴的裝置,在頻閃光源的照射下,可以看到水滴好像靜止在空中固定的位置不動,如右圖所示.某同學為計算該裝置噴射水滴的時間間隔,用最小刻度為毫米的刻度尺測量了空中相鄰三滴水滴間的距離,由此可計算出該裝置噴射水滴的時間
3、間隔為(g取10 m/s2)( )
A.0.01 s B.0.02 s
C.0.1 s D.0.2 s
解析:自上而下第一、二和三點之間的距離分別為x1=(10.00-1.00)×10-2 m=9.00×10-2 m,x2=(29.00-10.00)×10-2 m=19.00×10-2 m,根據(jù)公式Δx=aT2得x2-x1=gT2,故T= = s=0.1 s.
答案:C
4.取一根長2 m左右的細線,
5個鐵墊圈和一個金屬盤.在線的一端系上第一個墊圈,隔12 cm再系一個,以后每兩個墊圈之間的距離分別為36 cm、60 cm、84 cm,如右圖所示,站在椅子上,向上
4、提起線的另一端,讓線自由垂下,且第一個墊圈緊靠放在地面上的金屬盤內(nèi).松手后開始計時,若不計空氣阻力,則第2、3、4、5各墊圈( )
A.落到盤上的聲音時間間隔越來越大
B.落到盤上的聲音時間間隔相等
C.依次落到盤上的速率關(guān)系為1∶∶∶2
D.依次落到盤上的時間關(guān)系為1∶(-1)∶(-)∶(2-)
解析:墊圈之間的距離分別為12 cm、36 cm、60 cm、84 cm,滿足1∶3∶5∶7的關(guān)系,因此時間間隔相等,A項錯誤,B項正確.墊圈依次落到盤上的速率關(guān)系為1∶2∶3∶4∶…,墊圈依次落到盤上的時間關(guān)系為1∶2∶3∶4∶…,C、D項錯誤.
答案:B
5.一條懸鏈長7.2 m
5、,從懸點處斷開,使其自由下落,不計空氣阻力.則整條懸鏈通過懸點正下方12.8 m處的一點所需的時間是(g取10 m/s2)( )
A.0.3 s B.0.54 s
C.0.7 s D.1.2 s
解析:設(shè)鏈條的長度為L,設(shè)經(jīng)t1鏈條的下端經(jīng)過該點,經(jīng)t2鏈條的上端經(jīng)過該點,則h=gt,h+L=gt,Δt=t2-t1;解得Δt=0.54 s;選項B正確.
答案:B
6.(多選)(xx·冀州模擬)在某一高度以v0=20 m/s的初速度豎直上拋一個小球(不計空氣阻力),當小球速度大小為10 m/s時,以下判斷正確的是(g取10 m/s2)( )
A.小球在這段時間內(nèi)的平均
6、速度大小可能為15 m/s,方向向上
B.小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小可能為5 m/s,方向向下
C.小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小可能為5 m/s,方向向上
D.小球的位移大小一定是15 m
解析:小球被豎直上拋,做勻變速直線運動,平均速度可以用勻變速直線運動的平均速度公式=求,規(guī)定向上為正,當小球的末速度為向上10 m/s時,v=10 m/s,用公式求得平均速度為15 m/s,方向向上,A正確;當小球的末速度為向下10 m/s時,v=-10 m/s,用公式求得平均速度為5 m/s,方向向上,C正確;由于末速度大小為10 m/s時,球的位置一定,距起點的位移x==15 m,D正確.
7、
答案:ACD
7.(xx·南京市四校高三調(diào)研)拋球機將小球每隔0.2 s從同一高度拋出,小球做初速為6 m/s的豎直上拋運動,設(shè)它們在空中不相碰.在第7個小球拋出時,拋出點以上的小球數(shù)為(取g=10 m/s2)( )
A.3個 B.4個
C.5個 D.6個
解析:小球在空中運動的總時間為t==1.2 s,因小球每隔0.2 s從同一高度拋出,故在第7個小球拋出時,拋出點以上的小球數(shù)為-1=5個,選項C正確,A、B、D錯誤.
答案:C
8.(多選)(xx·江蘇省金陵中學高三期中)某物體以30 m/s的初速度豎直上拋,不計空氣阻力,g=10 m/s2,則5 s內(nèi)物體的(
8、 )
A.路程為65 m
B.位移大小為25 m,方向豎直向上
C.速度改變量的大小為10 m/s,方向豎直向下
D.平均速度大小為13 m/s,方向豎直向上
解析:物體以30 m/s的初速度豎直上拋時,上升的最長時間為:t1==3 s,上升的最大高度為:h1==45 m,后2 s內(nèi)物體做自由落體運動,下降的高度為:h2=gt=20 m,所以物體在5 s內(nèi)物體通過的路程為s=h1+h2=65 m,故選項A正確;通過的位移為:x=h1-h(huán)2=25 m,故方向豎直向上,選項B正確;根據(jù)平均速度的定義可知,物體在5 s內(nèi)的平均速度為:==5 m/s,故選項D錯誤;根據(jù)加速度的定義可知,物
9、體在5 s內(nèi)速度改變量的大小為:Δv=gt=50 m/s,故選項C正確.
答案:AB
9.(xx·漳州一中高三期末)A、B、C、D、E五個小球從不同高度由靜止開始同時釋放,從A球碰到地面的瞬間開始計時,每隔相等的時間間隔,B、C、D、E四個小球依次落到地面.下列給出的四幅圖中能恰當表示五個小球剛釋放時離地面高度的是( )
解析:由于每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面,假設(shè)A球經(jīng)過T時間落地,則B、C、D、E四個小球落地時間分別為2T、3T、4T、5T,逆過來看,可知一個小球每經(jīng)過相等時間間隔內(nèi)的位移越來越大,因此從下而上,相鄰兩個小球之間的豎直位移越來越大,所以正確選項為A.
答
10、案:A
10.(xx·廈門外國語學校高三月考)一只氣球以10 m/s的速度勻速上升,某時刻在氣球正下方距氣球6 m處有一小石子以20 m/s的初速度豎直上拋,若g取10 m/s2,不計空氣阻力,則以下說法正確的是( )
A.石子能追上氣球,且在拋出后1 s時追上氣球
B.石子能追上氣球,且在拋出后1.5 s時追上氣球
C.石子能追上氣球,如果追上時不會發(fā)生碰撞且保持原運動狀態(tài),則石子能和氣球相遇2次
D.石子追不上氣球
解析:設(shè)石子經(jīng)過時間t后速度與氣球相等,則t==1 s,此時間內(nèi)氣球上升的位移由x=vt=10 m,石子上升的位移為由x=v0t+at2=15 m因為15 m-1
11、0 m=5 m<6 m,所以石子一定追不上氣球,D正確.
答案:D
二、非選擇題
11.某人站在高樓的平臺邊緣,以20 m/s的初速度豎直向上拋出一石子,不考慮空氣阻力,取g=10 m/s2.求:
(1)石子上升的最大高度;回到拋出點所用的時間;
(2)石子拋出后通過距拋出點下方20 m處所需的時間.
解析:(1)上升過程做勻減速直線運動,取豎直向上為正方向,v0=20 m/s,a1=-g,v=0,根據(jù)勻變速直線運動公式:v2-v=2ax,v=v0+at,得
物體上升的最大高度:
H== m=20 m;
上升時間:t1== s=2 s
下落過程做自由落體運動,取豎直向下為正
12、方向.v02=0,a2=g,回到拋出點時,x1=H,
下落到拋出點的時間:t2= = s=2 s,回到拋出點所用的時間為t=t1+t2=4 s.
(2)下落到拋出點下方20 m處時x2=40 m,時間
t′2= = s=2 s.
從拋出到落到拋出點下方20 m處所經(jīng)歷時間為
t′=t1+t′2=2(1+) s.
答案:(1)20 m 4 s (2)2(1+)s
12.在豎直的井底,將一物塊以11 m/s的速度豎直地向上拋出,物塊沖過井口時被人接住,在被人接住前1 s內(nèi)物塊的位移是4 m,位移方向向上,不計空氣阻力,g取10 m/s2,求:
(1)物塊從拋出到被人接住所經(jīng)歷的時間;
(2)此豎直井的深度.
解析:(1)設(shè)被人接住前1 s時刻物塊的速度為v,
則h′=vt′-gt′2
故v== m/s=9 m/s
則物塊從拋出到被人接住所用總時間為
t=+t′= s+1 s=1.2 s.
(2)豎直井的深度為
h=v0t-gt2=11×1.2 m-×10×1.22 m=6 m.
答案:(1)1.2 s (2)6 m