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1、2020屆高三物理一輪復習 自由落體與豎直上拋運動
1.一物體在做自由落體運動的過程中( )
A.位移與時間成正比 B.加速度與時間成正比
C.加速度不變化 D.速度與位移成正比
解析:由自由落體運動公式s=gt2可知位移與時間的二次方成正比,選項A錯;自由落體運動加速度為恒量,選項B錯C正確;由v2=2gs可知速度與位移s的二次方根成正比;選項D錯.
答案:C
2.一個小石塊從空中a點自由落下,先后經(jīng)過b點和c點.不計空氣阻力.已知它經(jīng)過b點時的速度為v,經(jīng)過c點時的速度為3v.則ab段與ac段位移之比為( )
A.1:3
2、 B.1:5
C.1:8 D.1:9
解析:由v=gt可知小石塊在ab段運動時間與ac段運動時間之比為1:3,由勻變速直線運動的平均速度公式可知小石塊在ab段運動的平均速度與ac段運動的平均速度之比為1:3,則ab段與ac段位移之比為1:9.
答案:D
3.將一小球以初速度為v從地面豎直上拋后,經(jīng)過4 s小球離地面高度為6 m.若要使小球豎直上拋后經(jīng)2 s到達相同高度,g取10 m/s2,不計阻力,則初速度v0應( )
A.大于v B.小于v
C.等于v D.無法確定
解析:本題中小球到達高度為6 m時,速度大小和
3、方向未給出,不知物體是上升還是下降,應當作出判斷.由自由落體運動知,在前2 s內(nèi)的位移是20 m,故題中所給的4 s?2 s均是小球上升到最大高度再返回到6 m的高度所用的時間.由豎直上拋運動特點t上=t下知:第一次上拋,小球未返回拋出點就用去了4 s,故第一次上拋上升到最大高度所用的時間要大于2 s而小于4 s;同理,第二次上拋到達最大高度所用的時間大于1 s而小于2 s.所以,可判斷第一次上拋到達的最大高度要大于第二次上拋到達的最大高度,故選B.
答案:B
4.從水平地面豎直向上拋出一物體,物體在空中運動到最后又落回地面.在不計空氣阻力的條件下,以下判斷正確的是( )
A.物體
4、上升階段的加速度與物體下落階段的加速度相同
B.物體上升階段的加速度與物體下落階段的加速度方向相反
C.物體上升過程經(jīng)歷的時間等于物體下落過程經(jīng)歷的時間
D.物體上升過程經(jīng)歷的時間小于物體下落過程經(jīng)歷的時間
解析:物體豎直上拋,不計空氣阻力,只受重力,則物體上升和下落階段加速度相同,大小為g,方向向上,所以A正確;又上升和下落階段位移大小相等,加速度大小相等,所以上升和下落過程所經(jīng)歷的時間相等,C項正確;此題考查豎直上拋運動,它是一個特殊的勻變速運動.
答案:AC
5.某物體以30 m/s的初速度豎直上拋,不計空氣阻力,g取10 m/s2.5 s內(nèi)物體的( )
A.路程為6
5、5 m
B.位移大小為25 m,方向向上
C.速度改變量的大小為10 m/s
D.平均速度大小為13 m/s,方向向上
解析:上拋時間t上==3 s,5 s內(nèi)的路程s1=gt下2=m+×10×22 m=65 m,A對;5 s內(nèi)的位移s2=gt2=45 m-20 m=25 m,方向向上,B正確;速度的改變量Δv=vt-v0=-gt下-v0=-10×2 m·s-1-30 m·s-1=-50 m·s-1,C錯,平均速度= m·s-1=5 m·s-1,D錯誤.
答案:AB
6.在平直公路上行駛的汽車中,某人從車窗相對于車靜止釋放一個小球,不計空氣阻力,用固定在路邊的照相機對汽車進行閃光照相
6、,照相機閃兩次光,得到清晰的兩張照片,對照片進行分析,知道了如下信息:①兩次閃光的時間間隔為0.5 s;②第一次閃光時,小球剛釋放,第二次閃光時,小球剛好落地;③兩次閃光的時間間隔內(nèi),汽車前進了5 m;④兩次閃光時間間隔內(nèi),小球的水平位移為5 m,根據(jù)以上信息能確定的是(已知g取10 m/s2)( )
A.小球釋放點離地的高度
B.第一次閃光時小球的速度大小
C.汽車做勻速直線運動
D.兩次閃光的時間間隔內(nèi)汽車的平均速度大小
解析:根據(jù)題中信息能確定小球釋放點離地的高度為h=gT2=1.25 m;第一次閃光時小球與汽車速度相同,大小為v0==10 m/s;兩次閃光的時間間隔內(nèi)汽
7、車的平均速度大小為=10 m/s,但不能判斷汽車是否做勻速直線運動.故選A?B?D.
答案:ABD
7.某同學在一根不計質(zhì)量且不可伸長的細繩兩端各拴一個可視為質(zhì)點的小球,然后拿住繩子一端的小球讓繩子豎直靜止后,從三樓的陽臺上由靜止無初速度釋放小球,兩個小球落地的時間差為T.如果該同學用同樣的裝置和同樣的方法從該樓四樓的陽臺上放手后,讓兩小球自由下落,那么,兩小球落地的時間差將(空氣阻力不計)( )
A.不變 B.增加
C.減小 D.無法確定
解析:球從越高的地方下落,接近地面時其平均速度越大,故下落相同的距離所用時間越少.
答案:C
8.在
8、一豎直磚墻前讓一個小石子自由下落,小石子下落的軌跡距離磚墻很近.現(xiàn)用照相機對下落的石子進行拍攝.某次拍攝的照片如圖所示,AB為小石子在這次曝光中留下的模糊影跡.已知每層磚(包括磚縫)的平均厚度約為6.0 cm,A點距石子開始下落點的豎直距離約1.8 m.估算照相機這次拍攝的“曝光時間”最接近( )
A.2.0×10-1 s B.2.0×10-2 s
C.2.0×10-3 s D.2.0×10-4 s
解析:本題考查自由落體的相關規(guī)律和估算問題中如何抓主要的因素.因為石子在曝光時間內(nèi)的位移遠小于A點距石子開始下落點的豎直距離,則可以用石
9、子在A點的瞬時速度代替AB段的平均速度,由自由落體規(guī)律有vA==6 m/s,則曝光時間為t==0.02 s.
答案:B
9.如圖是自由落體(小球)的頻閃照相的照片,照片上相鄰的像是相隔同樣的時間拍攝的,如果照相機的頻閃周期為s,則小球下落的加速度是多少?
解析:從圖中可讀出最后兩個s內(nèi)位移分別為:
s6=0.138 m,s5=0.114 m.
由Δs=gt2,得g==9.6 m/s2.
答案:9.6 m/s2
10.在一部電梯內(nèi),用繩子將一只小球懸掛在頂板上,小球離電梯底板高為h=2.5 m.電梯從靜止開始,以加速度a=10 m/s2豎直向上運動,在電梯運動過程中,懸掛小
10、球的繩突然斷掉,求:
(1)小球落到底板所需要的時間是多少;
(2)懸繩 若是在電梯運動1 s后斷開的,在小球落向底板的時間內(nèi),從地面上的人看來,小球是怎樣運動的;位移是多少.
解析:(1)以小球為運動質(zhì)點,以運動的電梯為參考系,則繩斷后,小球?qū)﹄娞葑龀跛俣葹?的勻加速直線運動.加速度的方向豎直向下,大小為
a′=g+a=10+10=20 m/s2
由位移公式有h=a′t2
所以,小球落到底板所需要的時間為t= (2)以球為運動質(zhì)點,選取地面為參考系,則繩斷后,小球相對地面及地面上的觀察者做豎直上拋運動.
由位移公式可得小球?qū)Φ孛姘l(fā)生的位移為s=v0t-gt2=at1t-gt2=
11、10×1×0.5-×10×0.52=3.75 m.
答案:(1)0.5 s (2)豎起上拋 3.75 m
11.一礦井深為125 m,在井口每隔一段時間落下一小球,當?shù)谑粋€小球剛好從井口開始下落時,第一個小球恰好到達井底,相鄰兩個小球開始下落的時間間隔是多少?此時第三個小球和第五個小球相距多遠?
解析:把11個小球看做是1個小球的自由落體運動,則從第十一個小球剛離開井口的時刻算起,通過相等的時間間隔內(nèi)各相鄰小球的間距之比為
ΔsⅠ:ΔsⅡ:ΔsⅢ:…:Δs N=1:3:5:…:(2n-1)
n=10,
則Δs1==1.25 m
ΔsⅡ=×3=3.75 m
根據(jù)Δs=gT2
12、
所以,相鄰兩個小球下落時間間隔為
ΔT==0.5 s
此時第三個小球與第五個小球相距
s=×(13+15)=35 m.
答案:0.5 s 35 m
12.如圖所示,一個氣球以4 m/s的速度從地面勻速豎直上升,氣球下懸掛著一個物體,氣球上升到217 m的高度時,懸掛物體的繩子斷了,則從這時起,物體經(jīng)過多少時間落到地面?(不計空氣阻力)
解析:物體在A點離開氣球后,由于具有向上的速度,要繼續(xù)上升到B點,如圖所示.
上升時間t1==0.4 s
上升高度hAB==0.8 m
設物體從B點自由下落的時間為t2,
根據(jù)=hAB+hAC
則t2==6.6 s
故物體落到地面的時間t=t1+t2=0.4+6.6=7 s.
答案:7 s