最新精编高中人教版必修一高中物理自由落体运动重点习题B及解析
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(答题时间:20分钟)1. 关于自由落体运动,下列说法中不正确的是()A. 自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动B. 前1 s、前2 s、前3 s竖直方向的位移之比为1∶4∶9的运动一定是自由落体运动C. 自由落体运动在开始的连续三个2 s内的位移之比是1∶3∶5D. 自由落体运动在开始的连续三个2 s末的速度之比是1∶2∶32. 从匀速水平飞行的飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()A. 从飞机上看,物体静止B. 从飞机上看,物体始终在飞机的后方C. 从地面上看,物体做平抛运动D. 从地面上看,物体做自由落体运动3. 一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下,某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB。
该爱好者用直尺量出轨迹的长度,如图所示。
已知曝光时间为11000s,则小石子出发点离A点约为()A. 6.5 mB. 10 mC. 20 mD. 45 m4. 关于自由落体运动,下列说法正确的是()A. 物体竖直向下的运动就是自由落体运动B. 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C. 在自由落体运动过程中,不同质量的物体运动规律相同D. 物体做自由落体运动位移与时间成反比5.(上海交大东方学校模拟)从某高处释放一粒小石子,经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将()A. 保持不变B. 不断增大C. 不断减小D. 有时增大,有时减小6. 伽利略对自由落体运动的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这就是()A. 对自然现象进行总结归纳的方法B. 用科学实验进行探究的方法C. 对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证的方法D. 抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法7. 一个小石块从空中a点自由落下,先后经过b点和c点,不计空气阻力。
已知它经过b 点时的速度为v,经过c点时的速度为3v,则ab段与ac段位移之比为()A. 1∶3B. 1∶5C. 1∶8D. 1∶98. 甲物体的质量是乙物体质量的5倍,甲从H高处自由下落,同时乙从2H高处自由下落,下列说法中正确的是(高度H远大于10 m)()A. 两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙的大B. 下落1 s末,它们的速度相等C. 各自下落1 m,它们的速度相等D. 下落过程中甲的加速度比乙的大9. 小芳是一个善于思考的乡村女孩,她在学过自由落体运动规律后,对自家房上下落的雨滴产生了兴趣,她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿,小芳同学在自己的作业本上画出了如图所示的雨滴下落同自家房子尺寸的关系图,其中2点和3点之间的小矩形表示小芳正对的窗子,请问:(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔是多少?1. B 解析:自由落体运动是竖直方向上初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,满足初速度为零的匀加速直线运动的规律,故选项A、C、D均正确;B项,平抛运动在竖直方向上的分运动也满足该规律,故选项B错误。
自由落体运动课后篇巩固提升合格考达标练1.(多选)伽利略对自由落体运动的研究是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是()A.其中的甲、乙、丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论B.其中的丁图是实验现象,甲、乙、丙图是经过合理的外推得到的结论C.运用甲图的实验,可“冲淡”重力的作用,使时间更容易测量D.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显,丁图是经过合理的外推得到的结论,选项A正确,B错误;伽利略的时代无法直接测定瞬时速度,就无法验证v与t成正比,伽利略通过数学运算得到,若物体初速度为零,且速度随时间均匀变化,即v正比于t,那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比,只要测出物体通过不同位移所用的时间就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。
由于伽利略时代靠滴水计时,不能测量自由落体所用的时间,伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下,由于沿斜面下滑时加速度减小,所用时间长得多,所以容易测量。
这个方法叫“冲淡”重力,选项C正确,D错误。
2.(2021四川乐山高一期末)下图是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的局部频闪照片。
已知频闪照相机的频闪周期为T。
下列说法正确的是()A.x1、x2、x3一定满足x1∶x2∶x3=1∶3∶5B.羽毛下落到B点的速度大小为x1+x2TC.苹果在C点的速度大小为2gTD.羽毛下落的加速度大小为x3-x12T2,从开始计时起,连续相等时间内位移之比为x 1∶x 2∶x 3=1∶3∶5,A 点不一定是起点,A 错误;羽毛下落到B 点的速度大小为v=x 1+x22T ,B 错误;如果A 点是起点,苹果在C 点的速度大小为2gT ,题目无此条件,C 错误;羽毛下落的加速度大小为a=x 3-x 12T 2,D 正确。
3.(2020湖南湘潭高一期中)如图所示,甲同学用手拿着一把长50 cm 的直尺,并使其处于竖直状态;乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备。
人教版高中物理必修1 第二章第5节自由落体运动一、单选题(本大题共10小题)1.一石块由高出地面上方H处做自由落体运动,当它的速度大小等于落地速度的一半时,距离地面的高度为()A. B. C. D.2.两物体在不同高度自由下落,同时落地,第一个物体下落时间为t,第二个物体下落时间为t,当第二个物体开始下落时,两物体相距()A. B. C. D.3.一物体从h高处做自由落体运动,经时间t到达地面,落地速度为v,那么当物体下落时间为时,物体的速度和距离地面的高度分别是()A. ,B. ,C. ,D. ,4.在离地高h处,沿竖直方向向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为()A. B. C. D.5.以20m/s的初速度从地面竖直上抛一物体,空气阻力不计,(g取10m/s2),以下说法正确的是()A. 运动过程加速度不断变化B. 从抛出到上升至最高点的时间为1sC. 上升的最大高度为25mD. 从上抛至落回原处的时间为4s6.一个物体做竖直上抛运动,初速度为20m/s,它升到最高点经历时间及上升的高度分别为(g=10m/s2)()A. 1s,10mB. 2s,20mC. 3s,30mD. 4s,40 m7.跳伞运动员以5m/s的速度竖直匀速降落,在离地面h=10m的高度处掉下一颗扣子,跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为(扣子受到的空气阻力忽略不计,运动员的运动不受掉落的扣子影响)()A. 2sB. 1sC.D.8.一小球由静止释放自由下落,最后一秒内的位移为20m,不计空气阻力,取g=10m/s2,下列说法正确的是()A. 小球运动的总时间为2sB. 小球着地的速度为C. 小球着地的速度为D. 小球释放的位置距地面的高度为45m9.唐代诗人李白用“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”描述了庐山瀑布的美景,以三尺为一米,可估算出水落到地面的速度为()A. 100B. 140C. 200D. 1 00010.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,5s内物体的()A. 路程为25 mB. 平均速度大小为5 ,方向向上C. 速度改变量的大小为10D. 位移大小为25 m,方向向下二、填空题(本大题共5小题)11.某个由静止自由下落的物体,忽略空气阻力,落地前最后一秒下落的高度为25米,由此可知,该物体是从______m高的地方下落的,落地速度大小为______m/s.(g 取10m/s2)12.高空作业的电业工人,在操作过程中,不慎将一螺母脱落,经2s螺母落地,取g=10m/s2,则螺母脱落处距地面的高度h=______m;螺母落地时的速度大小v=______m/s.13.一个物体从45m高的地方静止释放,做自由落体运动(g取10m/s2),则物体到达地面时的速度为______,物体下落的时间为______,物体下落最后1s内的位移为______.14.某实验小组用图甲所示的装置测自由落体的加速度.其操作步骤如下:A.按照图甲的装置安装实验器材B.将打点计时器接到学生电源的“直流输出”上C.先释放纸带,之后闭合开关接通电源,打出一条纸带D.重复步骤C几次,从打出的纸带中选取较理想的一条如图乙,测出纸带上一些连续点的距离为AB=5.8mm,BC=9.8mm,CD=13.6mm,DE=17.6mm;E.根据测量的数据算出重力加速度(1)以上步骤中有错误,请指出其错误步骤(填代号)并改正:______ ;______ .(2)分析纸带可以得到B点速度为______ m/s,当地重力加速度为______ m/s2(交流电频率为50Hz,保留三位有效数字).用这种方法测出的重力加速度总比实际值偏小,其原因是______ .15.某同学用图1所示的装置测定重力加速度:(1)电火花计时器的工作电压为______,打点周期是______s.(2)打出的纸带如图2所示,实验时纸带的______端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)(3)纸带上取连续的1至9点为计时点,由纸带上所给的数据可计算出实验时的加速度为______ m/s2.(4)当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因______三、计算题(本大题共3小题)16.一个屋檐距地面9m高,每隔相等的时间就有一个水滴从屋檐自由落下.当第4滴水刚要离开屋檐时,第1滴水正好落到地面,求此时第2滴水离地的高度(g=10m/s2)。
自由落体运动(25分钟60分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.小球从某一高度起先做自由落体运动,则在释放小球的瞬间 ( )A.小球的速度和加速度均为零B.小球的速度为零,加速度不为零C.小球的速度不为零,加速度为零D.小球的速度和加速度均不为零【解析】选B。
自由落体运动是匀变速运动,在任一时刻加速度相等,故在释放小球的瞬间速度为零但加速度不为零,B正确。
2.一个铁钉和一团棉花同时从同一高度处下落,总是铁钉先落地,这是因为( )A.铁钉比棉花团重B.棉花团受到的空气阻力的影响比铁钉大C.铁钉不受空气阻力D.铁钉的重力加速度比棉花团的大【解析】选B。
物体的轻重不影响其下落的快慢,A错。
任何物体在空气中下落都受空气阻力作用,C错。
由于铁钉的表面积比棉花团小,受到的阻力较小,而棉花团受到的空气的阻力相对于其重力较大,故棉花团下落速度较慢,后落地,B对。
重力产生的加速度相同,和物体的质量无关,D错。
3.下列各种运动中,属于自由落体运动的是( )A.从树上随风飘下的树叶B.斜风中洒落的小雨点C.阳台上掉下的花盆D.飞机上投下的炸弹【解析】选C。
从树上随风飘下的树叶,所受的空气阻力相对于树叶的重力不行忽视,所以树叶的运动不能看成自由落体运动,A错误。
斜风中洒落的小雨点除了受重力外,还受到空气阻力、风力的作用且不行以忽视,故小雨点的运动不能看成自由落体运动,B错误。
阳台上掉下的花盆初速度为零且所受的空气阻力与重力相比可以忽视,故花盆的运动可看成自由落体运动,C正确。
飞机上投下的炸弹在离开飞机的瞬间与飞机在该时刻的速度相同,即炸弹初速度不为零,故炸弹的运动不是自由落体运动,D错误。
4.某同学在试验室做了如图所示的试验,铁质小球被电磁铁吸附,断开电磁铁的电源,小球自由下落,已知小球的直径为0.50 cm,该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为2.00×10-3 s,g取10 m/s2,则小球起先下落的位置距光电门的距离约为( )A.1.0 mB.0.63 mC.0.31 mD.0.25 m【解析】选C。
2.5⾃由落体运动练习题及答案解析必修1(本栏⽬内容,在学⽣⽤书中以活页形式分册装订!)1.下图所⽰的各图象中能正确反映⾃由落体运动过程的是(设向上为正⽅向)( )解析:⾃由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,v =gt ,其v -t 图象是⼀条倾斜直线.因取向上为正⽅向,故只有C 对.答案: C2.伽利略认为⾃由落体运动应该是最简单的变速运动,即它的速度是均匀变化的,速度的均匀变化意味着( )A .速度与时间成正⽐B .速度与位移成正⽐C .速度与时间的⼆次⽅成正⽐D .位移与时间的⼆次⽅成正⽐解析:伽利略认为速度的均匀增加意味着速度与时间成正⽐,⼜从数学上推导出位移与时间的⼆次⽅成正⽐.答案: AD3.物体从某⼀⾼度⾃由落下,到达地⾯时的速度与在⼀半⾼度时的速度之⽐是( )A.2∶2B.2∶1 知g 取9.8 m/s 2g 的值都相同,但随着⾼度的增⼤,g 的值逐渐变⼩.答案: A 新课标第⼀⽹6.⼀⽯块从⾼度为H 处⾃由下落,当速度达到落地速度的⼀半时,它的下落距离等于( )A.H 2B.H 4C.3H 2D.2H 2 7.两物体在不同⾼度⾃由下落,同时落地,第⼀个物体下落时间为t ,第⼆个物体下落时间为t /2,当第⼆个物体开始下落时,两物体相距( )A .gt 2B .3gt 2/8C .3gt 2/4D .gt 2/4解析:当第⼆个物体开始下落时,第⼀个物体已下落t 2时间,此时离地⾼度h 1=12gt 2-12g t 22;第⼆个物体下落时的⾼度h 2=12gt 22,则待求距离Δh =h 1-h 2 =12gt 2-2×12g t 22=gt 24.新课标第⼀⽹答案: D8.⼩球从空中⾃由下落,与⽔平地⾯相碰后弹到空中某⾼度,其v -t 图象如下图所⽰,则由图可知(g =10 m/s 2)以下说法正确的是( )]A .⼩球下落的最⼤速度为5 m/sB .第⼀次反弹初速度的⼤⼩为3 m/s(t -1).gt ②10. 如右图所⽰,A 、B 两⼩球⽤长为L 的细线连接悬挂在空中,A距湖⾯⾼度为H ,释放⼩球,让它们⾃由落下,测得它们落⽔声相差Δt .如果球A 距湖⾯的⾼度H 减⼩,则Δt 将( )A .增⼤B .不变C .减⼩D .⽆法判断解析: B 落⽔时,A 、B 的速度为v =2g (H -L ),A 再落⽔时有L=v Δt +12g Δt 2.由两式可知H 减⼩,v 变⼩,则Δt 增⼤.答案: A11.从离地⾯80 m 的空中⾃由落下⼀个⼩球,取g =10 m/s 2,求:(1)经过多长时间落到地⾯;(2)⾃开始下落时计时,在第1 s 内和最后1 s 内的位移;(3)下落时间为总时间的⼀半时的位移.解析: (1)由h =12gt 2得,下落总时间为 t =2h g =2×8010s =4 s. (2)⼩球第1 s 内的位移为h 1=12gt 21=12×10×12 m =5 m ⼩球前3 s 内的位移为(3)⼩球下落时间的⼀半为2年北京奥运会跳⽔⽐赛中⼩将陈若琳10 m 的跳台向上跃起,举双臂直体离开0.45 m 达到最⾼点.落⽔时⾝体竖直,解析:把运动员看成⼀个质点,把上升阶段看成⾃由落体运动的逆运动,根据对称性原理,运动员上升的时间t 1等于做⾃由落体运动下落0.45 m 所⽤的时间,t 1=2h 1g =2×0.4510s =0.3 s.从离开跳台到⼿触⽔⾯,运动员可⽤于完成空中动作的时间t=t1+t2=1.75 s.答案: 1.75 sX k b 1 . c o m上⼀页下⼀页。
拔高习题一、选择题:1、一个物体从H高处自由下落做自由落体运动,经秒落地,则当它下落/2时,距地面的高度为()A H/2B H/4C34D3H/2、 、 、 2、物体做竖直上抛运动时,在任意相同时间间隔内,速度的变量()A、大小相同、方向相同B、大小相同、方向不同、大小不同、方向不同 D、大小不同、方向相同3、把自由下落的物体的总位移分成相等的三段,从上到下顺序经过这三段位移用时1、2、3之比是()A、1∶3∶5B、1∶4∶9 )C11、D、4、由高处的某一点开始,甲物体先做自由落体运动,乙物体后做自由落体运动,以乙为参考系,甲的运动情况()A、相对静止B、向下做匀速直线运动、向下做匀加速直线运动 D、向下做自由落体运动5、屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1的窗子的上、下沿,如图所示,g取10/2,则此屋檐离地面的距离为()A、22B、25 、30 D、326、若取竖直向上为正方向,则在如图所示的四个v-图象中能正确反映自由落体运动过程的是( )7、一条悬链长56 ,从悬点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,则整条悬链通过悬点正下方128 处的一点所需的时间是(g 取10 /2)( )A 、03B 、04 、07D 、128、A 、B 两小球从不同高度自由下落,同时落地,A 球下落的时间为,B 球下落的时间为/2,当B 球开始下落的瞬间,A 、B 两球的高度差为 ( )A 、2gtB 、238gt 、234gt D 、214gt二、解答题1、一矿井深为125,在井口每隔一定时间自由下落一个小球。
当第11个小球刚从井口下落时,第1个小球恰好到达井底,取g =10/2,则相邻两小球开始下落的时间间隔为多少秒?这时第3个小球和第5个小球相距多少米?2、从一定高度的气球上自由落下的两个物体,第一物体下落1后,第二物体开始下落,两物体用长931的绳连接在一起。
自由落体运动【学习目标】1.理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,重点掌握其运动规律.2.知道自由落体运动加速度的大小和方向.知道地球上不同地方重力加速度大小的差异.3.理解用频闪摄影研究运动的基本原理,会根据照片分析自由落体运动.4. 熟练运用自由落体运动规律解决简单问题.5. 理解伽利略利用斜面研究自由落体运动所蕴含的思想方法.领会“提出假设、数学推理、实验检验和合理外推”的科学研究方法.【要点梳理】要点一、自由落体运动要点诠释:【高清课程:自由落体与竖直上抛运动00:02:58】1、自由落体运动的定义物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
2、自由落体运动的两个基本特征①初速度为零;②只受重力。
3、自由落体运动的运动性质自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。
4、自由落体运动的加速度在同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,也叫做重力加速度。
通常用符号“g”来表示。
g的方向竖直向下,大小随不同地点而略有变化。
尽管在不同地点加速度g值略有不同,但通常的计算中一般都取g=9.8m/s2,在粗略的计算中还可以取g=10m/s2。
■要点二、自由落体运动的规律要点诠释:【高清课程:自由落体与竖直上抛运动00:04:30】1、自由落体运动的规律可以用以下四个公式来概括■2、以下几个比例式对自由落体运动也成立①物体在1T末、2T末、3T末……nT末的速度之比为v1:v2:v3:……:v n=1:2:3:……:n②物体在1T内、2T内、3T内……nT内的位移之比为h1:h2:h3:……:h n=1:4:9:……:n2③物体在第1T内、第2T内、第3T内……第nT内的位移之比为H1:H2:H3:……:H n =1:3:5……(2n-1)④通过相邻的相等的位移所用时间之比为t1:t2:t3:……:t n=1:():():……:()要点三、伽利略对自由落体运动的研究1.伽利略的科学研究过程的基本要素为:对现象的一般观察、提出假设、运用逻辑(包括数学)得出结论、通过实验对推论进行检验、对假设进行修正和推广等.2.伽利略科学思想方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来.【典型例题】类型一、关于自由落体运动的特点的考查例1、关于自由落体运动,以下说法正确的是()A、质量大的物体自由落体时的加速度大B、从水平飞行着的飞机上释放的物体将作自由落体C、雨滴下落的过程是自由落体运动D、从水龙头上滴落的水滴的下落过程,可近似看做自由落体运动【思路点拨】理解自由落体运动的定义。
习题详解1.把一张纸片和一块文具橡皮同时释放下落,哪个落得快?再把纸片捏成一个很紧的小纸团,和橡皮同时释放,下落快慢有什么变化?怎样解释这个现象?答案:橡皮下落得快.纸团比纸片下落快许多.因为纸片的重力较小,而在下落过程中空气阻力较大(相对纸片的重力),所以纸片下落慢;当把纸片捏成纸团时,空气阻力变小,所以下落就变得快一些.2.一位观察者测出,悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0 s.如果不考虑空气阻力,悬崖有多高?实际上是有空气阻力的,因此实际高度比计算值大些还是小些?为什么?解析:由x =21gt 2=45 m ,由于有空气阻力,所以实际下落的加速度a <g ,所以计算结果应小于45 m.所以实际高度比计算值小些.3.为了测出井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由落下,经过2.5 s 后听到石块击水的声音,估算井口到水面的距离.考虑到声音在空气中传播需用一定的时间,估算结果偏大还是偏小?解析:设井口到水面的距离为x ,石块下落做自由落体运动,设石块落到水面的时间为t ,则有:由x =21gt 2=31.25 m ,井深约31 m. 考虑到声音传播,所以石子实际下落时间应为t <2.5 s以估算结果是偏大一些的.4.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.教材图2.4-4是小球自由下落时的频闪照片,频闪仪每隔0.04 s 闪光一次.如果要通过这幅照片测量自由落体加速度,可以采用哪几种方法?试一试.照片中的数字是小球距起落点的距离.解析:分析可知有四种方法(1)根据h =21gt 2,有g =22th (t 是从开始到落到每一点的时间),求出重力加速度,求平均值,算出发生的时间.(2)根据Δh =gt 2,有g =2th ∆(t =0.4 s ) 利用连续相等时间内的位移差来计算,进行平均.(3)可以先算出某两点的瞬时速度,利用g =tv v 0-计算g . (4)由频闪照片知小球各个位置的速度为。
习题课自由落体运动与竖直上抛运动1.某同学身高1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆(如图所示).据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取g=10 m/s2)( )A.2 m/s B.4 m/sC.6 m/s D.8 m/s解析:选B.身体横着越过1.8 m的横杆,此时重心高度为1.8 m,起跳时重心高度为0.9 m,所以重心上升的最大高度为h=1.8 m-0.9 m=0.9 m.所以起跳时竖直向上的速度v=2gh=2×10×0.9 m/s=3 2 m/s,最接近的是4 m/s,所以应选B.2.(2019·江苏南通一中高一期中)如图所示,某学习小组利用直尺估测反应时间:甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间.当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏住直尺,根据乙手指所在位置计算反应时间.为简化计算,某同学将直尺刻度进行了改进,以相等时间间隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线,制作了“反应时间测量仪”,下列四幅图中刻度线标度正确的是( )解析:选B.由题可知,手的位置在开始时应放在0刻度处,所以0刻度要在下边.物体做自由落体运动的位移:h=12gt2,位移与时间的平方成正比,所以随时间的增大,刻度尺上的间距增大.由以上的分析可知,只有图B是正确的.3.小球从空中某处由静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处,此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示,则( )A.在下落和上升两个过程中,小球的加速度不同B.小球开始下落处离地面的高度为0.8 mC.整个过程中小球的位移为1.0 mD .整个过程中小球的平均速度为2 m/s解析:选B.v -t 图象斜率相同,即加速度相同,所以选项A 错误;0~0.4 s 内为自由落体过程,通过的位移即为高度0.8 m ,选项B 正确;前0.4 s 自由下落0.8 m ,后0.2 s 反弹向上运动0.2 m ,所以整个过程小球位移为0.6 m ,选项C 错误;整个过程小球的平均速度大小为 1 m/s ,选项D 错误.4.一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40 s 抛出一球,接到球便立即把球抛出.已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个小球,将球的运动近似看做是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,g 取10 m/s 2)( ) A .1.6 m B .2.4 m C .3.2 mD .4.0 m解析:选C.被杂技演员抛出的小球在空中应做竖直上抛运动.考虑到空中总有四个小球,其边界情况为,演员手中的球将要被抛出时,空中第4个小球刚到演员的手中,如图所示.也就是说,抛出的小球在空中运动的时间是1.6 s .再根据竖直上抛运动上升过程和下降过程具有对称性,可知第二个小球抛出后经过0.80 s 到达最高点.小球到达的最大高度H =12gt 2=3.2 m.5.(2019·湖南衡阳高一月考)建筑工人安装搭手架进行高空作业,有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5 m 的铁杆在竖直状态下脱落了,使其做自由落体运动,铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2 s .已知重力加速度g =10 m/s 2,不计楼层面的厚度.则铁杆刚下落时其下端到该楼层的高度为( ) A .25.5 m B .28.8 m C .30 mD .29.5 m解析:选 B.设铁杆下端到达该楼层面时的速度为v .根据L =vt +12gt 2得:v =L -12gt 2t=5-12×10×0.040.2m/s =24 m/s则铁杆下落时其下端到该楼层的高度为:h =v 22g =24×2420m/s =28.8 m ,故B 正确.6.某一跳水运动员从离水面10 m 高的平台上向上跃起,举双臂直体离开台面,此时重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45 m 达到最高点,落水时身体竖直,手先入水,从离开平台到手接触水面,运动员可以用于完成动作的时间为多长?在此过程中,运动员水平方向的运动忽略不计,运动员可视为全部质量集中在重心的一个质点,取g =10 m/s 2. 解析:如图所示,从平台跃起,到手接触水面,运动员重心的高度变化为h =10 m. 方法一:将整个过程分上升和下降两个阶段考虑,设运动员跃起的初速度为v 0,则v 202g=H , v 0=2gH =2×10×0.45 m/s =3 m/s ,故上升时间为:t 1=v 0g=0.3 s.设运动员从最高点到手接触水面所用时间为t 2,则 12gt 22=h +H ,t 2= 2(H +h )g=2×(10+0.45)10s ≈1.4 s ,故用于完成动作的时间为t =t 1+t 2=1.7 s.方法二:运动员的整个运动过程为竖直上抛运动,设总时间为t ,由于运动员入水时位于跃起位置下方10 m 处,故该过程位移为x =-h ,即:x =v 0t -12gt 2,其中v 0=3 m/s ,代入数据得:5t 2-3t -10=0,t =3+20910s ≈1.7 s(另一根不合题意,舍去). 答案:1.7 s。
重点习题
一、选择题:
1、一个物体从H 高处自由下落做自由落体运动,经秒落地,则当它下落/2时,距地面的高度为( )
A H /2
B H /4H /4D 3H /2
、 、 、 2、物体做竖直上抛运动时,在任意相同时间间隔内,速度的变量( )
A 、大小相同、方向相同
B 、大小相同、方向不同
、大小不同、方向不同 D 、大小不同、方向相同
3、把自由下落的物体的总位移分成相等的三段,从上到下顺序经过这三段位移用时1、2、3之比是( )
A 、1∶3∶5
B 、1∶4∶9 )
C 112、
D 、
4、由高处的某一点开始,甲物体先做自由落体运动,乙物体后做自由落体运动,以乙为参考系,甲的运动情况( )
A 、相对静止
B 、向下做匀速直线运动 、向下做匀加速直线运动 D 、向下做自由落体运动
5、屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1的窗子的上、下沿,如图所示,g 取10/2,则此屋檐离地面的距离为( )
A 、22
B 、25 、30 D 、32
6、若取竖直向上为正方向,则在如图所示的四个v -图象中能正确反映自由落体运动过程的是( )
7、一条悬链长56 ,从悬点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,则整条悬链通过悬点正下方128 处的一点所需的时间是(g 取10 /2)( )
A 、03
B 、04 、07 D 、12
8、A 、B 两小球从不同高度自由下落,同时落地,A 球下落的时间为,B 球下落的时间为/2,当B 球开始下落的瞬间,A 、B 两球的高度差为 ( )
A 、2gt
B 、238gt 、234gt D 、214
gt 二、解答题
1、一矿井深为125,在井口每隔一定时间自由下落一个小球。
当第11个小球刚从井口下落时,第1个小球恰好到达井底,取g =10/2,则相邻两小球开始下落的时间间隔为多少秒?这时第3个小球和第5个小球相距多少米?
2、从一定高度的气球上自由落下的两个物体,第一物体下落1后,第二物体开始下落,两物体用长931的绳连接在一起。
取g=98/2,问:第二个物体下落多长
时间绳被拉紧?
3、一个物体从H高处自由落下,经过最后196所用的时间是4,求物体下落H 高所用的总时间T和高度H是多少?取g=98/2,空气阻力不计
4、滴水法测重力加速度的过程是这样的:让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里,调整水龙头,让前一滴水滴到盘子且听到声音时,后一滴水恰好离开水龙头,测出次听到水击盘声时的总时间为,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差,即可算出重力加速度。
请写出其表达式。
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5、为了测定井里水面到井口的深度,在井口释放一个小石子,经过26秒听到石子落水的声音,求井深。
(声音在空气中的传播速度为340/)
【答案与解析】
一、选择题:
1、
解析:自由落体运动是初速度V 0=0的匀加速直线运动,它下落前/2与后/2的的位移大小之比为13,则前/2下落H/4,此时距地面高度为3H/4。
2、A
解析:竖直上抛运动的加速度是g ,在单位时间内的速度变量大小为g ,方向竖直向下。
3、 解析:自由落体运动连续相等位移所用时间之比为)
11,所以选项正确
4、B
解析:两物体做自由落体的速度分别为1V gt V g t ==-甲乙、()
,它们的相对速度 =(1)v v v gt g t g =---=甲乙是一个常,所以以乙为参考系,甲做的是向下的匀速
直线运动,选项B 正确。
5、D
解析:设屋檐离地面高为,滴水时间间隔为T ,由212h gt =
得 第二滴水的位移221(3)2h g t =
第三滴水的位移231(2)2
h g t =
又231h h m -=
联立以上各式解得=02
则屋檐的高21(4) 3.22h g t m =
= 6、D
解析:取竖直向上为正方向时,自由落体运动中,任一时刻物体的速度均为负值,
即v =-g ,故D 选项正确。
7、B
解析:设链条的长度为L ,经2链条的下端经过该点,经1链条的上端经过该点,则22212111=m =12.8-5.6m 22
h gt h L gt t t t -∆=12.8,=(),=-;解得Δ=04 ,选项B 正确。
8、D
解析:A 球下落高度为212A h gt =,B 球下落高度为2
211228B t h g gt ⎛⎫== ⎪⎝⎭,当B 球开始下落的瞬间,A 、B 两球的高度差为2
2A 11224
B t h h g h gt ⎛⎫∆=--= ⎪⎝⎭,所以D 项正确。
二、解答题
1、05 35
解析:(1) 由21(10)2h g t =∆得
0.5t s ∆=
= (2) 223511(8),(6)22
h g t h g t =∆=∆ 所以2321=28352
h h h g t m ∆=-⨯∆=
2、9
解析:设第二个物体下落后绳被拉紧,此时两物体位移差:Δ=931 2211+122
h g t gt ∆=-()
解得=9
3、7 2401
解析:根据题意画出小球的运动示意图,其中=4,
=196
根据自由落体公式
2211,-()22
H gT H h g T t ==- 两式相减,得
212
h gTt gt =- 2111969.81622=7s 9.84
h gt T gt +
+⨯⨯∴==⨯ 22119.87240.122H gT m m =
=⨯⨯= 4、22)1(2t n h g -=
解析:由测出次听到水击盘声时的总时间为可知,每一水滴下落的时间1
-=
∆n t t 水滴作自由落体运动,则:2211()()221t h g t g n =∆=- 则重力加速度大小为:22)1(2t
n h g -= 【高清课程:自由落体与竖直上抛运动】
5、31
解析:设井深为,则21112h gt t ==
得声音传上,用时2 ,则2h t v =
12h t +t =2.6s =2.6s h 31v ∴≈即米。