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2020高考物理 備考第一章第3單元 自由落體和豎直上拋練習(xí)

上傳人:艷*** 文檔編號:110765912 上傳時間:2022-06-19 格式:DOC 頁數(shù):9 大小:84.50KB
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1、第一模塊 第1章 第3單元自由落體和豎直上拋 一、選擇題 1.自由下落的物體第n秒內(nèi)通過的位移與第(n-1)秒內(nèi)通過的位移之差為 (  ) A.9.8 m B.4.9(2n+1) m C.3(n+1) m D. m 解析:Δx=xn-xn-1=aT2(a=g,T=1 s) Δx=9.8 m. 答案:A 2.伽利略在研究自由落體運(yùn)動性質(zhì)的時候,為了排除物體自由下落的速度vt隨著下落高度h(位移大小)是均勻變化(即:vt=kh,k是個常數(shù))的可能性,設(shè)計(jì)了如下的思想實(shí)驗(yàn):在初速為零的勻變速的直線運(yùn)動中, ∵=(式中表示平均速度);①

2、而h=·t② 如果vt=kh③ 成立的話,那么,必有:h=kht,即t==常數(shù). t竟然是與h無關(guān)的常數(shù),這顯然與常識相矛盾.于是,可以排除速度vt是隨著下落高度h均勻變化的可能性. 關(guān)于伽利略這個思想實(shí)驗(yàn)的邏輯及邏輯片語,你做出的評述是 (  ) A.全部正確       B.①式錯誤 C.②式錯誤 D.③式以后的邏輯片語錯誤 解析:本實(shí)驗(yàn)是為了研究自由落體運(yùn)動的性質(zhì),因此自由落體運(yùn)動的性質(zhì)不明確,①式不能直接使用.B正確. 答案:B 3.我國是一個能源消耗的大國,節(jié)約能源刻不容緩.設(shè)有一架直升機(jī)以加速度a從地面由靜止開始豎直向上起飛,已知飛機(jī)在上升過程中每秒鐘的耗

3、油量V0=pa+q(p、q均為常數(shù)).若直升機(jī)欲上升到某一定高度處,且耗油量最小,則其加速度大小應(yīng)為 (  ) A.p/q B.q/p C. D. 解析:直升飛機(jī)以恒定加速度上升到某一高度,所用時間和加速度的表達(dá)式為h=at2,t=,總耗油量V=V0t=p+q=q,當(dāng)=時總耗油量最小,此時a=,B正確. 答案:B 4.從地面豎直上拋物體A,同時在某高度有一物體B自由下落,兩物體在空間相遇(并非相碰)的速率都是v,則下列敘述正確的是 (  ) A.物體A的上拋初速度大小是相遇時速率的2倍 B.相遇時物體A上升的高度和物體B已下落的高度相同 C.物

4、體A和B的落地時間相同 D.物體A和B的落地速度相等 解析:A、B兩物體加速度相同(同為g),故在相同的時間內(nèi)速度變化的大小相同.兩物體從開始運(yùn)動到相遇,B的速度增加了v,A的速度相應(yīng)減少了v,所以知A上拋時速度為2v,即A對.由豎直上拋運(yùn)動全過程的對稱性知,落地時A、B兩物體速度相等,即D也對. 答案:AD 5.一物體從高x處做自由落體運(yùn)動,經(jīng)時間t到達(dá)地面,落地速度為v,那么當(dāng)物體下落時間為時,物體的速度和距地面的高度分別是 (  ) A.,  B.,  C.,x  D.,x 解析:根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式v=gt得,速度v與時間t成正比,所以下落時的速度為v′=v·=. 根據(jù)公式x

5、=gt2得,下落位移h與時間的平方t2成正比,所以下落時下落的高度為 x′=x·=x. 所以距地面高度x距=x-x′=x-x=x. 答案:C 6.四個小球在離地面不同高度處,同時從靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,從開始運(yùn)動時刻起每隔相等的時間間隔,小球依次碰到地面.則剛剛開始運(yùn)動時各小球相對地面的位置可能是圖5中的 (  ) 解析:因?yàn)楦鱾€球是間隔相等時間落地的,且都做自由落體運(yùn)動,由h=gt2可得各球初始離地高度之比h1∶h2∶h3=…=12∶22∶32∶…故C圖正確. 答案:C 7.滴水法測重力加速度的過程是這樣的:讓水龍頭的水一滴一滴地滴在正下

6、方的盤子里,調(diào)節(jié)水龍頭,讓前一滴水滴到盤子而聽到聲音時后一滴水恰好離開水龍頭,測出n次聽到水擊盤聲的總時間為t,用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差為h,即可算出重力加速度.設(shè)人耳區(qū)別兩個聲音的時間間隔為0.1 s,聲速度為340 m/s,則 (  ) A.水龍頭距人耳的距離34 m B.水龍頭距盤子的距離為34 m C.重力加速度的計(jì)算式為 D.重力加速度的計(jì)算式為 解析:設(shè)聽到兩次聲音的時間間隔為Δt,此即每滴水下落的運(yùn)動時間Δt=,又因?yàn)閔=gΔt2,則g==.注意,人耳距水龍頭及水龍頭距盤子的距離對測量都沒有影響,故選項(xiàng)D正確. 答案:D 8.某物體以30 m/s的初速度豎

7、直上拋,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2,5 s內(nèi)物體的(  ) A.路程為65 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:初速度為30 m/s,只需要3 s即可上升到最高點(diǎn),位移為h1=302/20 m=45 m,再自由下落2 s,下降高度為h2=0.5×10×22 m=20 m,故路程為65 m,A對;此時離地面高25 m,位移方向豎直向上,B對;此時速度為v=10×2 m/s=20 m/s,速度改變量為50 m/s,C錯;平均速度為 m/s=5 m/s,D錯. 答案:AB 二、填空題 9.

8、用打點(diǎn)計(jì)時器研究物體的自由落體運(yùn)動,得到如圖6的一段紙帶.測得AB=7.65 cm,BC=9.17 cm.已知交流電頻率是50 Hz,則打B點(diǎn)時物體的瞬時速度為________ m/s.如果實(shí)驗(yàn)測出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小,可能的原因是____________. 解析:B點(diǎn)的速度就是AC段內(nèi)的平均速度.vB===2.10 m/s. 答案:2.10 下落過程中存在阻力等 10.伽利略通過研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運(yùn)動,首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運(yùn)動規(guī)律.伽利略假設(shè)物塊沿斜面運(yùn)動與物塊自由下落遵從同樣的法則,他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程,并測出物塊通過相應(yīng)路程的時間,然后用

9、圖線表示整個運(yùn)動過程,如圖7所示.圖中OA表示測得的時間,矩形OAED的面積表示該時間內(nèi)物塊經(jīng)過的路程,則圖中OD的長度表示______________________.P為DE的中點(diǎn),連接OP且延長交AE的延長線于B,則AB的長度表示________________. 圖7 解析:以O(shè)D為速度軸,以O(shè)A為時間軸建立坐標(biāo)系,由幾何知識可知矩形OAED和△AOB面積相等,故OB為物塊運(yùn)動的v-t圖線,由圖線特點(diǎn)可知OD、AB的物理意義. 答案:OA段時間中點(diǎn)時刻的速度 物塊到達(dá)路程末端時的速度 三、計(jì)算題 11.有一種“傻瓜”相機(jī)的曝光時間(快門打開

10、到關(guān)閉的時間)是固定不變的.為估測相機(jī)的曝光時間,有位同學(xué)提出了下述實(shí)驗(yàn)方案:他從墻面上A點(diǎn)的正上方與A相距H0=1.5 m處,使一個小石子自由落下,在小石子下落通過A點(diǎn)時,立即按動快門,為小石子照相,得到如圖8所示的照片.由于石子的運(yùn)動,它在照片上留下一條模糊的徑跡CD,已知每塊磚的平均厚度是6 cm. 請從上述信息和照片上選取估算相機(jī)曝光時間必要的物理量,用符號表示,如H等.推算出計(jì)算曝光時間的關(guān)系式,并估算出這個“傻瓜”相機(jī)的曝光時間.(g取9.8 m/s2,要求保留1位有效數(shù)字) 解析:該題考查了自由落體的位移公式等知識. 由圖示信息結(jié)合文

11、字說明求出下落點(diǎn)至C點(diǎn)或D點(diǎn)的距離.由自由落體運(yùn)動可求解出落到C、D兩點(diǎn)的時間差,此時間差即為該相機(jī)的曝光時間. 設(shè)A、C兩點(diǎn)間的距離為H1,A、D兩點(diǎn)間的距離為H2,曝光時間為t,則: H1+H0=gt ① H2+H0=gt ② 其中t=t2-t1 ③ 解①②③得:t=- 代入數(shù)據(jù)得t=2×10-2 s 答案:0.02 s 12.在北京奧運(yùn)會上,一跳水運(yùn)動員從離水面10 m高的平臺上向上躍起,舉雙臂直體離開臺面,此時重心位于從手到腳全長的中點(diǎn),躍起后重心升高0.45 m達(dá)到最高點(diǎn),落水時身體豎直,手先入水

12、,從離開平臺到手接觸水面,運(yùn)動員可以用于完成動作的時間為多長?在此過程中,運(yùn)動員水平方向的運(yùn)動忽略不計(jì),運(yùn)動員可視作全部質(zhì)量集中在重心的一個質(zhì)點(diǎn),取g=10 m/s2. 解析:如圖9所示,從平臺躍起,到手接觸水面,運(yùn)動員重心的高度變化為h=10 m 解法1:將整個過程分上升和下降兩個階段考慮,設(shè)運(yùn)動員躍起的初速度為v0, 則=H v0== m/s=3 m/s 故上升時間為:t1==0.3 s 設(shè)運(yùn)動員從最高點(diǎn)到手接觸水面所用時間為t2,則: gt=h+H t2== s=1.4 s 故用于完成動作的時間t為t=t1+t2=1.7 s 綜上所述,本題正確的答案為1.7 s 解法2:運(yùn)動員的整個運(yùn)動過程為豎直上拋運(yùn)動,設(shè)總時間為t,由于運(yùn)動員入水時位于躍起位置下方10 m處,故該過程中位移為x=-h(huán),即:x=v0t-gt2=-h(huán) 其中v0=3 m/s 代入數(shù)據(jù)得:5t2-t-10=0 t= s=1.7 s(另一根舍去) 答案:1.7 s

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