高中一年级物理必修一自由落体运动和竖直上抛运动 综合练习
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自由落体运动和竖直上抛运动1. 甲、乙两个物体, 其质量比为10 : 1 , 甲从H高处自由下落, 乙从2 H高处自由下落, 空气阻力不计, 设两个物体同时开始下落, 则〔〕A. 在下落过程中, 同一时刻甲的速度大于乙的速度B. 在下落过程中, 同一时刻甲的速度等于乙的速度C. 甲落地时, 乙距地面的高度为HD. 甲、乙在空中运动时间之比为1 : 22. 把物体自由下落的总距离分成长度相等的三段, 按由上到下的顺序, 通过这三段路程所用时间之比为〔〕A. 1 : 2 : 3B. 1 : 3 : 5C. 1 : 2 : 3D. 1 : ( 2 -1 ) : ( 3 - 2 )3. 一个做自由落体运动的物体在头2 s 内, 头4 s内, 头6 s内的位移之比为〔〕A. 1 : 2 : 3B. 1 : 3 : 5C. 1 : 4 : 9D. 3 : 7 : 114. 一人站在2.0 m高的窗子前反复测量从楼顶自由下落的物体经过窗子的时间, 测得物体经过窗子所需时间为0.4 s , 取g = 10 m/s2 , 则下述正确的是〔〕A. 物体到窗顶处的速度为3.0 m/sB. 物体到窗台处的速度为7.0 m/sC. 物体从离窗顶4.5 m处开始下落D. 物体从离窗顶0.45 m处开始下落5. 一物体做竖直上抛运动, 从抛出时刻算起, 上升到最大高度一半的时间为t1, 速度减为抛出速度一半的时间为t2 , 则〔〕A. t1 > t 2B. t1 = t 2C. t1 < t 2D. 无法判断6. 作自由落体运动的物体, 空中运动时间为10 s , 开始2 s内和最后2 s内的平均速度之比为〔〕A. 1 : 5B. 1 : 7C. 1 : 9D. 1 : 117. 某人在自由下落的升降机内, 相对升降机以v0竖直上抛一物, 在此人看来〔〕A. 物体匀速上升至顶板B. 物体匀减速上升C. 只有v0足够大时, 物体才能到达顶板D. 无论v0多大, 物体都可到达顶板8. 有一条长5.0 m的铁链, 将它的上端挂着, 静止释放, 让其自由下落, 铁链全部经过悬点下25 m处所经历的时间为多少?9. 有一矿井深45 m , 在井口每隔相等的时间自由释放一个小球, 当第七个小球从井口开始下落时, 第一个小球恰好到达井底, 试求:(1) 相邻两个小球下落的时间间隔.(2) 第一个小球到达底时, 第三个小球和第五个小球之间的距离.10. 一个从地面竖直上抛的物体, 它两次经过一个较低点A所用的时间为t1 , 两次经过一个较高点B所用的时间为t2 , 试求A、B之间的距离.11. 两个物体用10 m长的细绳连接, 从同一高度先后相隔1.0 s自由落下, 问第二个小球下落多长时间绳子才被拉紧?答案1. BC2. D3. C4. ABD5. C6. C7. AD8. ( 5 -2) s 9. (1) 0.5 s (2) 15 m 10. 18g (21t-22t) 11. 0.5 s。
综合提升练习--自由落体与竖直上抛一、单选题(本题为单项选择题,共8题,每小题4分,共32分)1.一名足球球员正在练习颠球,这名球员每次都能将球颠起,球上升后恰好能停在球员的头顶,则请你估算球员将球颠起时的速度为( )A .1m/sB .3m/sC .6m/sD .9m/s2.A 球由塔顶自由落下,当落下a 时,B 球自距离塔顶b 处开始自由落下,两球恰好同时落地,则这塔的高度为,不计空气阻力:( )A .+a bB .2ab a b +C .2()4a b a +D 3.某时刻甲同学从地面竖直向上以v 0=10m/s 抛出一个小球A ;与此同时,乙同学在甲同学出手点正上方h =10m 处由静止释放另一个小球B ,不计空气阻力,g 取10m/s 2,下列说法正确的是( )A .两小球将在A 上升的过程中相遇B .两球相遇时速度大小相等C .两球相遇时A 球的速度为零D .两小球将无法在空中相遇4.A 球自空中某处以速度为v 0竖直向上抛出,B 球自A 球正上方某处同时自由下落,两球速度时间图像如图所示,012v t g=,两球在空中相遇。
之后互不影响,不计空气阻力,则( )A .A 球到达最高点后两球距离不再增加B .A 球到达最高点后距离增加得越来越快C .A 、B 两球相遇时A 处于下降阶段D .B 球到达A 球抛出点时,A 球刚好到达最高点5.如图所示,将小球a 从地面以初速度v0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放,两球恰在2h 处相遇(不计空气阻力).则以下说法正确的是( )A .球a 竖直上抛的最大高度为hB .相遇时两球速度大小相等C .相遇时球a 的速度小于球b 的速度D .两球同时落地6.在某处以初速度20 m/s 竖直向上抛出A 球后,又以同样速度从同一位置竖直向上抛出B 球,两球抛出的时间间隔为2s ,不计空气阻力,重力加速度取10 m/s 2.则( )A .A 球在上升过程中与B 球相遇B .B 球抛出后,经过1.5s 与A 球相遇C .A 球抛出后,经过3 s 与B 球相遇D .若时间间隔再小一点,A 球可在上升过程中与B 球相遇7.将小球A 从一座高度为H 的高塔塔顶静止释放的同时,另一个小球B 自塔底以初速度v 0竖直上抛,A 、B 两小球在同一直线上运动,均不计空气阻力。
专 项 7 竖直上抛运动1.[2022·重庆巴蜀中学高一月考](多选)在一个足够深的井口正上方将一个小球以初速度v 0=20 m/s 竖直上抛,不计空气阻力,则经过多长时间小球能够到达距离抛出点15 m的地方(重力加速度g 取10 m/s 2)( )A .1 sB .3 sC .(2+7 ) sD .(7 -2) s2.[2022·广州市联考]某物体以20 m/s 的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g 取10 m/s 2.则( )A .物体上升的最大高度为40 mB .物体上升的时间为4 sC .5 s 内物体的位移为-25 mD .5 s 内物体的位移为25 m3.在某高处A 点,以速率v 0同时竖直向上和向下抛出a 、b 两球,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )A .两球落地的时间差为v 0gB .两球落地的时间差为2v 0gC .两球落地的时间差与高度有关D .条件不足,无法确定4.某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭从水平地面上发射后始终在竖直方向上运动.火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4 s 到达离地面40 m 高处时燃料恰好用完,不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2,求:(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小; (2)火箭上升到离地面的最大高度.5.气球下挂一重物,以v 0=10 m/s 的速度匀速上升,当到达离地高度h =175 m 处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多长时间落到地面?落地时的速度为多大?空气阻力不计,g 取10 m/s 2.专项7 竖直上抛运动 [提能力]1.答案:ABC解析:小球以初速度v 0=20 m/s 竖直上抛,若到达距离抛出点上方15 m 的地方,有h =v 0t -12gt 2,代入数据解得t =1 s 或t =3 s ,若到达距离抛出点下方15 m 的地方,有-h =v 0t ′-12gt ′2,代入数据解得t =(2+7 ) s 或t =(2-7 ) s 舍掉,选项A 、B 、C正确,D 错误.2.答案:C解析:规定竖直向上的方向为正方向,上抛过程中做初速度为v 0=20 m/s ,加速度a =-10 m/s 2,末速度为0的匀变速直线运动,故根据位移与速度关系式2ax =v 2-v 20 可得x =v 2-v 20 2a =0-(20 m/s )22×(-10 m/s 2) =20 m ,选项A 错误;上升的时间为t =v -v 0a =0-20 m/s-10 m/s2 =2 s ,选项B 错误;抛出后5 s 物体的位移为x =v 0t +12 at 2=20 m/s×5 s+12 ×(-10 m/s 2)×52s 2=-25 m ,选项C 正确,D 错误.3.答案:B解析:设A 点的高度为h ,以竖直向下为正方向,由h =v 0t 1+12 gt 21 ,h =-v 0t 2+12 gt 22 ,可得t 2-t 1=2v 0g,选项B 正确.4.答案:(1)20 m/s (2)60 m解析:设燃料恰好用完时火箭的速度为v 1,所用时间为t 1,火箭的上升阶段可分为两个过程,第一个过程做匀加速上升运动,第二个过程做竖直上抛运动至最高点.(1)对第一个过程有h 1=v 12t 1,代入数据解得v 1=20 m/s(2)对第二个过程有h 2=v 212g,代入数据解得h 2=20 m所以火箭上升到离地面的最大高度h =h 1+h 2=60 m5.答案:7 s 60 m/s 解析:方法一 分段法将全过程分成上升阶段和下落阶段,设绳子断裂后重物继续上升的时间为t 1,上升的高度为h 1,则t 1=v 0g =1 s ,h 1=v 20 2g=5 m ,故重物离地面的最大高度为H =h 1+h =180 m .重物从最高处自由下落,落地时间和落地速度分别为t 2=2Hg=6 s ,v =gt 2=60 m/s ,所以从绳子断裂到重物落地的总时间t =t 1+t 2=7 s.方法二 全程法将全过程作为一个整体考虑,从绳子断裂开始计时,经时间t 后重物落到地面,规定初速度方向为正方向,则重物在时间t 内的位移h ′=-175 m ,由位移公式有h ′=v 0t -12 gt 2,即-175 m =10 m/s·t -12×10 m/s 2·t 2,解得t 1=7 s ,t 2=-5 s(舍去).重物落地速度v =v 0-gt =10 m/s -10×7 m/s=-60 m/s , 其中负号表示落地时速度方向向下,与初速度方向相反.。
自由落体运动和竖直上抛运动练习一、选择题1.宇航员在某星球上做自由落体运动实验,让一个质量为 2 kg的物体从足够高的高度自由下落,测得物体在第5 s内的位移是18 m,则( )A.物体在2 s末的速度是20 m/sB.物体在第5 s内的平均速度是3.6 m/sC.物体自由下落的加速度是5 m/s2D.物体在5 s内的位移是50 m2.如图所示,物理研究小组正在测量桥面某处到水面的高度。
一同学将两个相同的铁球1、2用长L=3.8 m的细线连接。
用手抓住球2使其与桥面等高,让球1悬挂在正下方,然后由静止释放,桥面处的接收器测得两球落到水面的时间差Δt=0.2 s,g=10 m/s2,则桥面该处到水面的高度为( )A.22 m B.20 mC.18 m D.16 m3.CBA篮球筐距地面高度3.05 m,某篮球运动员站立举手能达到高度 2.53 m。
如图所示,他竖直跳起将篮球扣入篮中,重力加速度g =10 m/s2,他起跳的初速度约为( )A.1 m/s B.2.5 m/sC.3.8 m/s D.10 m/s4.如图所示,在离地面一定高度处把4个水果以不同的初速度竖直上抛,不计空气阻力,若1 s后4个水果均未着地,则1 s后速率最大的是(g取10 m/s2)( )5.一物体从一行星表面某高度处自由下落(不计空气阻力)。
自开始下落计时,得到物体离行星表面高度h随时间t变化的图像如图所示,则( )A.行星表面重力加速度大小为10 m/s2B.1 s末物体的速度大小为20 m/sC.物体落到行星表面时的速度大小为20 m/sD.物体落到行星表面前1 s内的位移等于15 m6.升降机从井底以5 m/s的速度向上匀速运行,某时刻一螺钉从升降机底板松脱,再经过4 s升降机底板上升至井口,此时螺钉刚好落到井底,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,下列说法正确的是( )A.螺钉松脱后做自由落体运动B.矿井的深度为45 mC.螺钉落到井底时的速度大小为40 m/sD.螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时16 s7.某同学在合肥海洋馆里观看海狮表演,海狮从水面将球以一定的初速度竖直向上顶出,该同学通过手机的录像功能测算出球被顶出又落回水面的时间为1.6秒,忽略空气阻力,g取10 m/s2,海狮抛接球视为同一位置,关于小球在空中运动过程下列说法正确的是( )A.小球被顶出的初速度为16 m/sB.第一个0.4 s比第二个0.4 s的位移大2.4 mC.小球在空中的速度变化量大小为8 m/sD.小球在空中上升的最大高度为3.2 m8.(多选)一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出,3 s 后物体的速率变为10 m/s,则关于物体此时的位置和速度方向的说法可能正确的是(不计空气阻力,g=10 m/s2)( )A.在A点下方15 m处,速度方向竖直向下B.在A点上方15 m处,速度方向竖直向下C.在A点上方75 m处,速度方向竖直向上D.在A点上方75 m处,速度方向竖直向下9.(多选)如图所示,在足够高的空间内,小球位于空心管的正上方h处,空心管长为L,小球球心与管的轴线重合,并在竖直线上。
高中物理人教版必修第一册同步练习:2.4自由落体运动一、单选题(共8题;共16分)1. 在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块,石块运动到离抛出点15m处所经历的时间一定不是(空气阻力不计,g取10m/s2)()A.1sB.(2+√7)sC.3sD.(7−√7)s2. 石块A自塔顶自由落下s1时,石块B自离塔顶s2处自由落下,两石块同时落地.则塔高为()A.s1+s2B.(s1+s2)24s1C.s124(s1+s2)D.(s1+s2)2s1−s23. 一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第1秒内的位移是它落地前最后一秒内位移的一半,g取10m/s2,则它开始下落时距地面的高度为()A.5mB.20mC.31.25mD.11.25m4. 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t3时,物体的速度和距离地面的高度分别是()A.v 3,ℎ9B.v9,ℎ9C.v3,8ℎ9D.v9,ℎ35. 一质点从高ℎ处由静止释放,已知该质点着地前最后2s内的位移为40m,不计空气阻力,g=10m/s2,则ℎ的大小为()A.45mB.50mC.60mD.80m/s6. 做自由落体运动的甲、乙两物体质量之比为1:3,下落高度之比1:2,甲乙同时下落,g取10m/s2,则()A.下落加速度之比1:3B.下落过程中甲乙速度大小始终相等C.下落时间之比为1:2D.甲落地前,甲乙间距离逐渐增大7. 从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙,若两球被释放的时间间隔为1s,在不计空气阻力的情况下,它们在空中的运动过程中()A.甲、乙两球的距离越来越大,甲、乙两球的速度之差越来越大B.甲、乙两球的距离始终保持不变,甲、乙两球的速度之差保持不变C.甲、乙两球的距离越来越大,甲、乙两球的速度之差保持不变D.甲、乙两球的距离越来越小,甲、乙两球的速度之差越来越小8. 让一小石块从井口自由落下,经过2s后听到石块落水的声音,则井口到水面的距离最接近()A.10mB.20mC.30mD.40m二、多选题(共4题;共12分)甲球的质量是乙球质量的5倍,两球从同一高度同时自由落下,下列说法正确的是()A.甲、乙都做自由落体运动,所以都不受任何外力作用B.甲、乙从同一高度自由落下,所以两球同时落地C.甲球质量大,所以甲的加速度比乙的加速度大D.甲球质量大,所以甲落到地面的速度也大甲、乙两球从同一高度处相隔1s先后自由下落,则在下落过程中()A.未落地前,在同一时刻甲、乙的速度相同B.两球速度差始终不变C.未落地前,甲加速度大于乙加速度D.两球距离越来越大在高11.25m的屋檐上,每隔一定的时间有一滴水落下,已知第一滴水落到地面时,第四滴水刚好离开屋檐。
高中物理必修一专题训练- -第二章匀变速直线运动的研究第五讲自由落体运动教学目标1.自由落体运动2.竖直上抛运动3.测重力加速度一、自由落体运动【经典例题一】1.如图所示,小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5所示小球运动过程中每次曝光的位置。
连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。
根据图中的信息,判断小球释放的初始位置与1位置相距()A.dB .C .D .【变式练习】1.甲、乙两同学通过如下实验测量反应时间:甲用两个手指轻轻捏住木尺上端,并让尺子自然下垂,乙在下方刻度L1处(手未碰到尺)准备用手指夹住下落的尺。
甲突然松手,尺子下落,乙则快速用手指夹住尺子,记下夹住尺子的位置刻度L2(L1>L2),已知重力加速度为g,则该实验测得()A .甲的反应时间为B .甲的反应时间为C .乙的反应时间为D .乙的反应时间为2.甲、乙两物体质量之比为m甲:m乙=3:1,甲从H高处自由下落,乙从2H高处同时自由下落,不计空气阻力,以下说法中正确的是()A.乙在下落过程中,中间位置的速度与刚着地速度大小之比为1:2B.在下落过程中,同一时刻两物体的速度相等C .甲落地时,乙距地面的高度为D.甲、乙在空中运动时间之比为1:23.利用水滴下落可以粗略测量重力加速度g的大小.调节家中水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一个盘子,调整盘子的高度,使一滴水刚碰到盘子时,恰好有另一滴水刚开始下落,而空中还有一滴水正在下落.测出此时出水口到盘子的高度为h,从第1滴水开始下落到第n滴水刚落至盘中所用时间为t.下列说法正确的是()A .每滴水下落时间为B .相邻两滴水开始下落的时间间隔为C.第1滴水刚落至盘中时,第2滴水距盘子的距离为D .此地重力加速度的大小为4.一气球连同装置的总质量为M,悬停于空中,某一时刻气球中一个质量为m的零件脱落,零件下落处离地面高为H,不计空气阻力,在零件从开始下落到某位置时,用时恰为全程时间的一半,此时气球速度大小为.5.小球从离地高35m的平台开始以30m/s的初速度做竖直上抛运动,从抛出到落地所需要的时间为s,整个过程中的速度改变量的大小为m/s(重力加速度g=10m/s2).6.如图所示,某同学将小球甲从空中A点以v A =3m/s的速度水平抛出,同时另一同学将小球乙从A点正下方H=10m的B点以v B=4m/s的速度竖直向上抛出,不计空气阻力,B点离地面足够高,求两球在空中的最短距离。
高中物理人教版必修第一册同步练习:第二章 补充专题 竖直上抛运动一、单选题1.(2分)据分析,著名足球明星C 罗曾在某次头球破门时重心上升了71cm ,估算此次头球破门时C 罗离地的时间应为( ) A .0.75sB .0.38sC .0.27sD .0.54s2.(2分)将演员从高处跳下的视频倒序播放,可突现演员轻松跳上高处的特效,在观众看来,演员上升过程中在低处的高度变化( ) A .比高处快,加速度向下 B .比高处慢,加速度向下 C .比高处快,加速度向上D .比高处慢,加速度向上3.(2分)一小球从地面竖直上抛,到最高点后又落回地面,小球运动过程中所受空气阻力大小恒定,取竖直向上为正方向。
下列关于小球运动的速度v 、加速度a 、动能E k 、机械能E 随时间t 或路程x 变化的图象中正确是( )A .B .C .D .4.(2分)竖直上抛运动的物体在上升和下落过程中,相同的是( )A .位移B .速度的变化率C .平均速度D .重力势能的变化5.(2分)从地面竖直上抛一物体,初速度为v 0,不计空气阻力,取地面为参考平面,当物体的重力势能为动能的4倍时,物体离地面的高度为( ) A .2v 025gB .v 025gC .v 024gD .v 022g6.(2分)在不计空气阻力的情况下,某物体以30m/s 的初速度从地面竖直上抛,则(g 取10m/s 2)( )A .前4s 内物体的位移大小为50mB .前4s 内物体的平均速度大小为10m/sC .第2s 末到第4 s 末物体的平均速度为5m/sD .第2s 内和第4 s 内物体的速度改变量不相同7.(2分)一物体自空中的A 点以大小为5m/s 的初速度竖直向上抛出。
若不计空气阻力,则该物体可能会( )A .在A 下方的某位置,以3m/s 的速率向下运动B .在A 上方的某位置,以4m/s 的速率向上运动C .在A 上方的某位置,以6m/s 的速率向下运动D .在A 上方的某位置,以8m/s 的速率向上运动8.(2分)不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛的物体,从抛出至回到抛出点的时间为1.2t ,现在物体上升的最大高度的3/4处设置一块挡板,物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反,撞击所需时间不计,则这种情况下物体上升和下降的总时间为( ) A .0.6tB .0.3tC .0.9tD .0.5t二、多选题9.(3分)质量相同的甲、乙两小球,自同一高度开始运动,甲作自由落体运动,乙以速度v 0作竖直上抛运动,则在从开始运动到落地的过程中( ) A .两球动量的变化相同 B .两球所受的重力做功相同C .两球动量的变化不同,乙球动量的变化较大D .两球所受的重力做功不同,乙球所受的重力做功多10.(3分)关于竖直上抛运动,下列说法正确的是( )A .竖直上抛运动先后两次经过同一点时速度相同B .竖直上抛运动的物体从某点到最高点和从最高点回到该点的时间相等C .以初速度 v 0 竖直上抛的物体升高的最大高度为 ℎ=v 022gD .无论在上升过程,下落过程,最高点,物体的加速度都是g11.(3分)某小物体以v 0=40 m/s 的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g 取10m/s 2,则下列说法正确的是( )A .物体在4s 时速度为零,此时没有加速度B .前3s 内物体的位移大小为75mC .前5s 内物体的路程为85mD.前7s内物体的速度变化量的大小为10m/s12.(3分)某人在50m高的楼房阳台外以20m/s的速度竖直上抛一个石块,石块运动到离抛出点15m处所经历的时间是(不计阻力,g=10m/s2)()A.1s B.2s C.3s D.(2+√7)s三、填空题13.(2分)物体以25m/s的初速度做竖直上抛运动,经过s。
日期高中物理第一轮复习—运动学(学案+练习)——自由落体与竖直上抛一、自由落体运动:例题1.一只小球自屋檐自由落下,在△t=0.25s内通过高度为△h=2m的窗口,则窗口的顶端距屋檐多高?(g取10m/s2)1.2.2 【掌握竖直上抛运动】二、竖直上抛运动:1.定义:物体有竖直向上的初速度且只受重力作用的运动。
2.特点:初速度方向;只受重力,加速度a= 。
3.计算公式:4.基本规律:(1)物体上升到最高点的时间(2)物体上升的最大高度(3)在同一高度,上升的速度和下降的速度关系:(4)由某一高度到达最高点的时间与最高点落到这一高度的时间相等5.注意要点:(1)取为正方向,即为正方向(2)h意义:(3)t意义:(4)注意速度v和位移h的正负值的意义v>0,说明与初速方向相同,物体在v<0,说明与初速方向相反,物体在v=0,物体到达h>0,物体在抛出点h<0,物体在抛出点h=0,物体回到例题2.气球下挂一重物,以速度v0=10m/s匀速上升,当到达离地面高h=175m处时悬挂重物的绳子突然断裂,那么物体经过多长时间落到地面?落地的速度多大?(空气阻力不计,g取10m/s2)例题3.竖直向上抛出一小球,3s末落回到抛出点,则小球在第2秒内的位移(不计空气阻力)是多少?例题4.从20m高的楼房的阳台上以20m/s的初速度竖直向上抛出一小球,不计空气阻力,g取10m/s2,求小球运动到离抛出点15m处所经历的时间可能是多少?例题5.从离地H高处自由落下一小球A,同时在它正下方以初速v0竖直上抛另一小球B,求:经历多少时间后,两个小球相遇;例题6.从同一地点用相同的速度先后竖直向上抛出两个小球,第二个小球比第一个小球晚抛出2s,若抛出时速度均为50m/s,问第二个小球抛出后多长时间与第一个小球在空中相遇?三、竖直下抛运动:1.定义:物体有竖直向下的初速度且只受重力作用的运动。
2.特点:初速度竖直向下;只受重力,即a=g。
考点03 自由落体运动和竖直上抛运动1. 高考真题考点分布题型考点考查考题统计选择题自由落体运动基本规律应用2024广西卷计算题竖直上抛运动的相遇问题2023天津卷实验题应用自由落体运动测量重力加速度2023北京卷2. 命题规律及备考策略【命题规律】近几年高考对自由落体运动和竖直上抛运动的考查频率不是特别的高,通常难度不大,多以考查基本规律的应用和对重力加速度的测量。
【备考策略】1.利用自用落体运动的基本规律处理物理问题。
2.掌握并会利用竖直上抛运动的规律处理物理问题。
【命题预测】重点关注通过自由落体运动测量重力加速度的实验,以及竖直上抛运动的基本规律应用。
运动条件(1)物体只受重力作用;(2)由静止开始下落运动性质初速度为零的匀加速直线运动自由落体运动运动规律(1)速度公式:v =gt ;(2)位移公式:h =12gt 2;(3)速度—位移公式:v 2=2gh(1)速度公式:v =v 0-gt ;(2)位移公式:h =v 0t -12gt 2;(3)速度—位移关系式:v 2-v 02=-2gh ;(4)上升的最大高度:H =v 022g ;(5)上升到最高点所用时间:t =v 0g考点一 自由落体运动考向1 自由落体运动的基本规律应用自由落体运动的处理方法:自由落体运动是v 0=0、a =g 的匀变速直线运动,所以匀变速直线运动的所有公式、推论和方法全部适用。
1.某兴趣小组用频闪投影的方法研究自由落体运动,实验中把一高中物理课本竖直放置,将一小钢球从与书上边沿等高处静止释放,整个下落过程的频闪照片如图所示,忽略空气阻力,结合实际,该频闪摄影的闪光频率约为( )A .5HzB .10HzC .20HzD .50Hz2.如图所示,在水平线OO ¢某竖直平面内,距地面高度为h ,一条长为()L L h <的轻绳两端分别系小球A 和B ,小球A 在水平线OO ¢上,竖直向上的外力作用在A 上,A 和B 都处于静止状态。
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。
自由落体运动知识点 1 自由落体运动1、定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运自由落体运动。
【注】自由落体运动需同时满足两个条件:①只受重力作用;②初速度v0=0。
2、运动性质自由落体运动是初速度为零、加速度a=g的匀加速直线运动,它是匀变速直线运动的一个特例,其v-t 图线是一条过原点的倾斜直线,斜率k=g。
【注意】自由落体运动是一种理想化模型,忽略了空气阻力,实际上当物体在空中下落时,由于要受空气阻力的作用,物体并不是做自由落体运动。
知识点2 自由落体运动的规律1、重力加速度①定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫自由落体加速度,又叫重力加速度,通常用g表示。
②方向:总是竖直向下。
③大小:在地球的不同地点,g的大小一般不相同,从赤道到两极,一般随着纬度的增大而增大,从海平面到高山,一般随着海拔高度的增大而减小。
计算中g一般取9.8m/s2,近似计算时,取10 m/s2。
2、自由落体运动的规律初速度为零的匀加速直线运动的公式及匀变速直线运动的相关推论式对自由落体运动都适用。
①基本公式速度公式:v t=g t位移公式:ℎ=12g t2速度与位移的关系式:v2t=2gℎ②推论平均速度:v=v t2=v2连续相等时间间隔T内下落的高度差:∆ℎ=g T2知识点3 测重力加速度的方法1、打点计时器法①利用如图1所示装置,让重物自由下落,利用打点计时器打出点迹清晰的纸带。
②对纸带上计数点间的距离h进行测量,利用g=ℎn―ℎn+1T2求出重力加速度。
2、频闪照相机法频闪照相机可以每间隔相等的时间拍摄一次,利用频闪照相机可追踪记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置,根据匀变速直线运动的推论∆ℎ=g T2可求出重力加速度g=∆ℎT2。
3、滴水法在水龙头正下方放一个盘,让水一滴一滴地滴下,使第1滴水碰到盘的瞬间第2滴水正好从水龙头口开始下落,依次持续下去。
用刻度尺测出水龙头口距盘面的高度h ,再测出每滴水下落的时间T ,其方法是:当听到某一滴水滴落在盘上的同时,开启停表开始计时,之后每落到盘上一滴水依次数1,2,3,…,当数到n 时按下停表停止计时,每一滴水滴下落的时间为T =tn ―1,由ℎ=12g T 2得g =2(n―1)2ℎt2。
2021年高中物理自由落体运动同步练习(含解析)新人教版必修11.如图所示是一个网球沿竖直方向运动时的频闪照片,由照片可知:()A.网球正在上升B. 网球正在下降C.网球的加速度向上D. 网球的加速度向下2.如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c 从同一高度分别开始自由下落和平抛。
下列说法正确的有()A.它们同时到达同一水平面B.它们动量变化的大小相同C.它们的末动能相同D.重力对它们的冲量相同3.“玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想。
机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落试验,测得物体从静止自由下落h高度的时间t,已知月球半径为R,自转周期为T,引力常量为G。
则A.月球表面重力加速度为B.月球第一宇宙速度为C.月球质量为D.月球同步卫星离月球表面高度4.一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1/1000s,则小石子出发点离A点约为(重力加速度g=10m/s2)A.6.5 m B.10 mC.20 m D.45 m5.一个物体从某一高度做自由落体运动,它在下落第1 s内、第2s内、第3秒内的位移之比为A.1:2:3 B.1:3:5 C.1:4:9 D.6.运动员从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看做是自由落体运动,打开伞后减速下降,最后匀速下落。
如果用表示下落高度,表示下落的时间,F合表示人受到的合力,E表示人的机械能,E p表示人的重力势能,表示人下落的速度,在整个过程中,如果打开伞后空气阻力与速度平方成正比,则下列图像可能符合事实的是()7.关于自由落体运动,下列说法中正确的是A.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B.自由落体运动是初速度为零的匀加速运动C.做自由落体运动的物体处于超重状态D.做自由落体运动的物体,质量越大,下落得越快8.伽利略在对自由落体运动的研究过程中,开创了如下框图所示的一套科学研究方法,其中方框2和4中的方法分别是A.实验检验,数学推理B.数学推理,实验检验C.提出假设,实验检验D.实验检验,合理外推9.如图所示为“割绳子”游戏中的一幅截图,游戏中割断左侧绳子糖果就会通过正下方第一颗星星…….糖果一定能经过星星处吗?现将其中的物理问题抽象出来进行研究:三根不可伸长的轻绳共同系住一颗质量为m的糖果(可视为质点),设从左到右三根轻绳的长度分别为l1、l2和l3,其中最左侧的绳子处于竖直且张紧的状态,另两根绳均处于松弛状态,三根绳的上端分别固定在同一水平线上,且相邻两悬点间距离均为d,糖果正下方的第一颗星星与糖果距离为h。
高考物理《自由落体运动和竖直上抛运动》真题练习含答案1.[2024·安徽省宿州市十三校联考]从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫反应时间.两位同学合作,用刻度尺可测人的反应时间:如图所示,甲捏住尺的上端,乙在尺的下部做握尺的准备(但不与尺接触),当看到甲放开手时,乙立即握住尺.若乙做握尺准备时,手指位置指示在刻度尺20.00 cm 处,尺子下落后握住尺的位置指示在65.00 cm 处,由此测得乙同学的反应时间约为( )A .0.02 sB .0.1 sC .0.2 sD .0.3 s答案:D解析:在人的反应时间中,直尺下降的距离为h =45 cm =0.45 m ,根据h =12gt 2得t = 2h g = 2×0.4510s =0.3 s ,D 正确. 2.[2024·安徽省蚌埠市学业水平监测]高空坠物现象被称为“悬在城市上空的痛”,给社会带来很大的危害.一物体从高处自由落下,不计空气阻力,物体落地前1 s 内的位移是其下落第1 s 内位移的7倍,则该物体释放点距地面的高度约为( )A .80 mB .60 mC .45 mD .16 m答案:A解析:设物体下落总共用时为t 秒,则下落高度为H ,有H =12gt 2,落地前1 s 的位移为h 1,有h 1=H -12 g (t -1)2,下落第1 s 内的位移为h ,有h =12 gt 21=5 m ,由题意有h 1=7h ,整理有H =80 m ,A 正确.3.[2024·贵州省毕节市质检]一名宇航员在某星球上利用小球的自由落体运动实验,测星球的等效重力加速度.让一个小球从16 m 的高度自由下落,测得小球在第1 s 内的位移恰为小球在最后1 s 位移的三分之一.则该星球的等效重力加速度为( )A .6 m/s 2B .8 m/s 2C .10 m/s 2D .12 m/s 2答案:B解析:设该星球的等效重力加速度为g ,落地瞬间的速度大小为v ,则有2gH =v 2,小球在第1 s 内的位移为h 1=12 gt 21 ,根据逆向思维可得小球在最后1 s 的位移为h ′=v t 1-12 gt 21,由题意可得h ′=3h 1,联立解得g =8 m/s 2,B 正确.4.[2024·山东省菏泽市期末测试](多选)真空中羽毛和钢球从同一高度同时自由下落,如图是用频闪相机得到的它们下落过程中的一张局部照片.已知频闪相机闪光的时间间隔为T ,由照片提供的信息,下列说法正确的是( )A .一定满足关系x 1∶x 2∶x 3=1∶3∶5B .一定满足关系x 3-x 2=x 2-x 1C .拍照当地的重力加速度g =x 3-x 1T 2D .羽毛下落到位置C 时的速度大小为x 2+x 32T答案:BD解析:根据初速度为零的匀加速直线运动规律可知,若A 点为下落起点位置,则满足x 1∶x 2∶x 3=1∶3∶5,由于A 点的速度不一定为零,则不一定满足关系x 1∶x 2∶x 3=1∶3∶5,故A 错误;根据匀变速直线运动的推论Δx =gT 2=x 2-x 1=x 3-x 2,解得拍照当地的重力加速度g =x 3-x 12T 2,一定满足关系x 3-x 2=x 2-x 1,B 正确,C 错误;根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,羽毛下落到位置C 时的速度大小为v C =x 2+x 32T,D 正确.5.[2024·浙江省A9协作体联考]如图所示,一长为D =0.4 m 的金属管从楼顶自由下落,金属管下端的正下方h =0.8 m 处有一高为L =2 m 的窗户,取g =10 m/s 2,则下列说法正确的是( )A .金属管穿过窗户所用时间为0.5 sB .金属管下端到达窗户上沿的速度为2 m/sC .金属管下端到达窗户下沿的速度为215 m/sD .金属管上端到达窗户下沿的速度为8 m/s答案:D解析:根据h =12 gt 21,解得金属管下端到达窗户上沿的时间t 1=0.4 s ,根据D +h +L =12 gt 22,解得金属管上端过窗户下沿时间t 2=0.8 s ,金属管穿过窗户所用时间t =t 2-t 1=0.4 s ,A 错误;根据v 21 =2gh ,解得金属管下端到达窗户上沿的速度v 1=4 m/s ,B 错误;根据v 22 =2g (h +L ),解得金属管下端到达窗户下沿的速度v 2=214 m/s ,C 错误;根据v 23 =2g (h +L +D ),解得金属管上端到达窗户下沿的速度v 3=8 m/s ,D 正确.6.[2024·江苏省连云港市期中考试]调节家中水龙头,让水一滴一滴由静止开始不断下落,每两个相邻水滴之间时间间隔相等,忽略空气阻力和水滴间的相互影响,则在水滴落地前,下列说法正确的是( )A.1、2两水滴之间的距离保持不变B .1、2两水滴在下落过程中距离越来越大C .1、2两水滴之间的速度差越来越大D .以水滴3为参考系,水滴1做匀加速直线运动答案:B解析:设两滴水滴之间的时间间隔为Δt ,则第2滴水下落时间t 时刻两滴水的距离Δh =12 g (t +Δt )2-12 gt 2=g Δt ·t +12g Δt 2,则随时间t 的增加1、2两水滴在下落过程中距离越来越大,A 错误,B 正确;1、2两水滴之间的速度差Δv =g (t +Δt )-gt =g Δt ,保持不变,C 错误;以水滴3为参考系,因水滴的加速度均相同,可知水滴1做匀速直线运动,D 错误.7.[2024·辽宁省朝阳市建平实验中学期中考试](多选)将一物体从某位置在t =0时刻以一定初速度竖直向上拋出,t =0.4 s 时物体的速度大小变为4 m/s ,(不计空气阻力,g =10 m/s 2),则下列说法正确的是( )A .0.4 s 时物体的运动方向可能向下B .物体一定是在1.6 s 时回到拋出点C .物体的初速度一定等于8 m/sD .0.9 s 时物体一定在初始位置下方答案:BC解析:若0.4 s 时物体的运动方向向下,则物体下落的时间为t =v g =410s =0.4 s ,与竖直上抛相矛盾,A 错误;因0.4 s 时物体的运动方向向上,可知物体抛出时的初速度v 0=v +gt =4+10×0.4 m/s =8 m/s ,则物体上升的时间和下落的时间均为0.8 s ,则物体一定是在1.6 s 时回到拋出点,B 、C 正确;物体在1.6 s 时回到拋出点,则0.9 s 时物体的位移一定在初始位置上方,D 错误.。
1.(2023·广东卷·3)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。
在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。
随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。
取竖直向上为正方向。
下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是()2.(2021·湖北卷·2)2019年,我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。
某轮比赛中,陈芋汐在跳台上倒立静止,然后下落,前5m完成技术动作,随后5m完成姿态调整。
假设整个下落过程近似为自由落体运动,重力加速度大小取10m/s2,则她用于姿态调整的时间约为()A.0.2s B.0.4s C.1.0s D.1.4s3.(2023·北京市东城区期末)甲、乙两物体距地面的高度之比为1∶2,所受重力之比为1∶2。
某时刻两物体同时由静止开始下落。
不计空气阻力的影响。
下列说法正确的是() A.甲、乙落地时的速度大小之比为1∶2B.所受重力较大的乙物体先落地C.在两物体均未落地前,甲、乙的加速度大小之比为1∶2D.在两物体均未落地前,甲、乙之间的距离越来越近4.(2023·黑龙江大庆市三模)一个物体从离地某一高度处开始做自由落体运动,该物体第1s 内的位移恰为最后1s内位移的二分之一,已知重力加速度大小取10m/s2,则它开始下落时距落地点的高度为()A.15m B.12.5m C.11.25m D.10m5.(2024·山东德州市第一中学开学考)物理研究小组正在测量桥面某处到水面的高度。
如图所示,一同学将两个相同的铁球1、2用长L=3.8m的细线连接。
用手抓住球2使其与桥面等高,让球1悬挂在正下方,然后由静止释放,桥面处的接收器测得两球落到水面的时间差Δt=0.2s ,g =10m/s 2,则桥面该处到水面的高度为()A .22mB .20mC .18mD .16m6.如图所示,2022年3月5号,西昌卫星发射中心发射了“长征二号”丙运载火箭,上面有六颗02批卫星和一颗商业遥感卫星。
2.4自由落体运动一、选择题1.关于自由落体运动,下列说法正确的是( )A.自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动B.重力加速度g是标量,只有大小没有方向,通常计算中g取9.8m/s2C.物体开始下落时速度为零,加速度也为零D.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动2.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时,做了著名的“斜面实验”,他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推,由此得出的结论是( )A.力不是维持物体运动的原因B.力是使物体产生加速度的原因C.自由落体运动是一种匀变速直线运动D.物体都具有保持原来运动状态的属性,即惯性3.一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动,在上升过程的最后1s初的瞬时速度的大小和最后1s内的位移大小分别是(g取10m/s2)( )A.10m/s,10mB.10m/s,5mC.5m/s,5mD.由于不知道初速度的大小,故无法计算4.某人从井口静止释放一颗小石子,不计空气阻力,为表示小石子落水前的运动,下列四幅图像可能正确的是( )A B C D5.关于物体做自由落体运动(g=10m/s2),下列说法中不正确...的是( )A.自由落体运动是竖直向下的v0=0、a=g的匀加速直线运动B.在开始连续的三个1s内,物体通过的位移之比是1∶3∶5C.在开始连续的三个1s末,物体的速度大小之比是1∶2∶3D.物体从开始运动到距下落点5m、10m、15m所经历的时间之比为1∶2∶36.某同学为了测出井口到井里水面的深度,让一个小石块从井口落下,经过2s后听到石块落到水面的声音,则井口到水面的深度为(不考虑声音传播所用的时间,取重力加速度g=10m/s2)( )A.10mB.40mC.30mD.20m7.一物体从离地h高处自由下落,经过时间t落地,则当它下落时,离地的高度为( )A.hB.hC.hD.h8.一种“傻瓜”相机的曝光时间是固定不变的.为了估测相机的曝光时间,有位同学提出了下述实验方案:他从墙面前某点,使一个小石子自由落下,对小石子照相,得到如图的照片,由于小石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹AB ,已知每块砖的平均厚度约为6cm ,且下落起点到A 点距离竖直距离约1.8m ,从这些信息估算该相机的曝光时间最接近于( )A.0.2sB.0.6sC.0.02sD.0.008s9.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里听到声音时,后一滴水恰离开水龙头,测出n 次听到水击盘声的总时间t ,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h ,即可算出重力加速度,设人耳能区别两个声音的时间间隔为0.1s ,已知声速为340m/s ,则( )A.水龙头距人耳的距离至少为34mB.水龙头距盘子的距离至少为34mC.重力加速度的计算式为D.重力加速度的计算式为10.A 、B 两物体,A 处在h 高度处,B 处在2h 高度处,当B 自由下落到与A 相同高度时,A 也开始自由下落,不计空气阻力.则( )A.两物体同时落地B.两物体落地时速度相同C.第一阶段B 相对于A 匀加速靠近D.第二阶段B 相对于A 匀加速远离11.甲球所受的重力是乙球的5倍,甲、乙分别从高H 和2H 处同时自由落下(H 足够大)。
自由落体和竖直上抛运动(P .29)***6.竖直上抛的物体,在上升阶段的平均速度是20 m/s ,则从抛出到落回抛出点所需时间为______s ,上升的最大高度为_______m .(g=10m/s 2)[2]解答 竖直上抛的物体,在上升阶段的平均速度2v v =,即 20220⨯==v v m/s=40m/s ,从抛出到最高点的时间为:10400==g v t s=4s , 从抛出到落回抛出点所需时间为2t =8s , 上升的最大高度为:102402220⨯==g v h m=80m , 本题的正确答案为“8 ;80”。
(P .29)***7.一物体作自由落体运动,落地时的速度为30m/s ,则它下落高度是 m ,它在前2s 内的平均速度为m/s ,它在最后1s 内下落的高度是.(g=10m/s 2)[2] 解答 自由落体的下落高度为:10230222⨯==g v h t m=45m , 前2s 内的平均速度为:2102121212⨯⨯====gt t gt t s v m/s=10m/s ,自由下落的总时间为:104522⨯==g h t s=3s , 前2s 内下落的高度为:222102121⨯⨯='='t g h m=20m , 最后1s 内下落的高度是 h h '-=(45-20)m=25m 。
本题的正确答案为“ 45 ;10 ;25”。
(P .29)***8.一小球从楼顶边沿处自由下落,在到达地面前最后一秒内通过的位移是楼高的9/25,求楼高.[3]解答 如图2-19所示,设整个下落过程用时为t ,楼高为h ,由题意知h h 2592=,则有 h h h h 251621=-=, 221gt h =, ① 2)1(212516-=t g h , ② ①、②两式相除后解得 t =5s ,h =125m 。
所以楼高为125m 。
(P .29)***9.长为5m 的竖直杆下端在一窗沿上方5m 处,让这根杆自由下落,它全部通过窗沿的时间为多少?(g 取10 m/s 2)[2]解答 设竖直杆上端通过窗沿的时间为t 1,下端通过窗沿的时间为t 2,则21121gt s =, ① 22221gt s =, ②其中m s m s 5,1021==,代入①、②两式得:1t =1s,所以这根杆全部通过窗沿的时间为 =-=21t t t s )12(-。
人教版物理必修一2.5自由落体运动同步训练一、单项选择题(下列选项中只有一个选项满足题意)1.关于自由落体运动,下列说法中正确的是()A.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动B.物体做自由落体运动时不受任何外力作用C.被运动员推出去的铅球的运动是自由落体运动 D.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动2.秋日,树叶纷纷落下枝头,其中有一片梧桐叶从高为5 m的枝头自静止落至地面,所用时间可能是(g取10 m/s2)()A.0.1 s B.0.5 s C.1 s D.2 s3.某学校的地理课外研究性学习小组在考察某一竖直天坑时,从天坑口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落到天坑底部的声音,由此可知该天坑深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10m/s2)()A.10m B.20m C.30m D.40m4.1991年5月11日的《北京晚报》曾报道了这样一则动人的事迹:5月9日下午,一位4岁小男孩从高15层的楼顶坠下,被同楼的一位青年在楼下接住,幸免于难,设每层楼的高度为3m,这位青年从他所在的地方到楼下需要的时间是1.3s,则该青年要接住孩子,至多允许他反应的时间是(g=10m/s2)( )A.3.0B.1.7C.0.4D.1.35.从楼顶上每隔时间t掉下一个水滴(不计阻力),当第4个水滴开始下落时,第1个、第2个、第3个水滴离开楼顶的距离之比S1:S2:S3为()A.9:4:1B.3:2:1C.5:3:1D.4:2:16.一石块由高出地上方H处自由下落,当它的速度大小等于着地时速度一半时,它距地面的高度为()A.14H B.34H C.12H D.38H7.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8.如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H .上升第一个4H 所用的时间为t 1,第四个4H 所用的时间为t 2.不计空气阻力,则21t t 满足A .1<21t t <2B .2<21t t <3C .3<21t t <4D .4<21t t <5 9.2020年1月12日,世界卫生组织正式将造成全球肺炎疫情的新型冠状病毒命名为“2019新型冠状病毒(2019-nCoV )。
高一物理通用版自由落体运动和竖直上抛运动综合练习
(答题时间:60分钟)
1. 自由下落的物体第n秒内通过的位移与第(n-1)秒内通过的位移之差为()
A. 9.8 m
B. 4.9(2n+1) m
C. 3(n+1) m
D.
n2
n2-1
m
**2. 一杂技演员,用一只手抛球、接球。
他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出。
已知除正在抛、接球的时刻外,空中总有4个球。
将球的运动近似看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g=10m/s2)()
A. 1.6m
B. 2.4m
C. 3.2m
D. 4.0m
*3. 我国是一个能源消耗的大国,节约能源刻不容缓.设有一架直升机以加速度a从地面由静止开始竖直向上起飞,已知直升机在上升过程中每秒钟的耗油量V
=pa+q(p、q均为常数). 若直升机欲上升到某一定高度处,且耗油量最小,则其加速度大小应为()
A. p/q
B. q/p
C. p+q
p
D.
p+q
q
4. 从地面竖直上抛物体A,同时在某高度处有一物体B自由下落,两物体在空中相遇(并非相碰)时的速率都是v,则下列叙述正确的是()
A. 物体A的上抛初速度大小是相遇时速率的2倍
B. 相遇时物体A上升的高度和物体B已下落的高度相同
C. 物体A和B的落地时间相同
D. 物体A和B的落地速度相等
5. 一物体从高x处由静止开始做自由落体运动,经时间t到达地面,落地速
度为v,那么当物体下落时间为t
3
时,物体的速度和距地面的高度分别是()
A. v
3
,
x
9
B.
v
9
,
x
9
C.
v
3
,
8
9
x D.
v
9
,
3
3
x
6. 四个小球在离地面不同高度处,同时从静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面.则刚刚开始运动时各小球相对于地面的位置可能是下图中的( )
**7. 用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正下方的盘子里,调节水龙头,让前一滴水滴到盘子而听到声音时后一滴水恰好离开水龙头,测出n 次听到水击盘声的总时间为t ,用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h ,即可算出重力加速度.设人耳区别两个声音的时间间隔为0.1 s ,声音在空气中的速度为340 m/s ,则( )
A. 水龙头距人耳的距离为34 m
B. 水龙头距盘子的距离为34 m
C. 重力加速度的计算式为
2hn 2
t 2
D. 重力加速度的计算式为2
2
)1(2t n h
8. 某物体以30 m/s 的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g 取10 m/s 2,5 s 内物体的( )
A. 路程为65 m
B. 位移大小为25 m ,方向向上
C. 速度改变量的大小为10 m/s
D. 平均速度大小为13 m/s ,方向向上
**9. 科技馆中有一个展品,如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的灯光照射下,可观察到一个个下落的水滴,缓慢调节水滴下落时间间隔到适当情况,可看到一种奇特现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在
图中A、B、C、D四个位置不动.一般要出现这种现象,照明光源应该满足(g= 10m/s2)
A. 普通光源即可
B. 间歇发光,间歇时间0.02s
C. 间歇发光,间歇时间0.1s
D. 间歇发光,间歇时间0.5s
*10. 跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面224m水平飞行时,运动员离开飞机在竖直方向上做自由落体运动。
运动一段时间后,立即打开降落伞,展开伞后运动员以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降。
为了运动员的安全,要求运动员落地时的速度最大不得超过5m/s(g取10m/s2),求:
(1)运动员展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于是从多高处自由落下的?
(2)运动员在空中的最短时间为多少?
*11. 如图所示,在北京奥运会上,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,此时其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,运动员水平方向上的运动忽略不计,运动员可视作全部质量集中在重心的一个质点,取g=10 m/s2.
**12. 一弹性小球自4.9 m高处自由落下,每当它与水平桌面碰撞一次后,速度减小到碰前的7/9,试计算小球从开始下落到停止运动所用的时间。
高一物理通用版自由落体运动和竖直上抛运动综合练习参考答案
1. A
2. C 解析:根据题意可得知至少有如图所示的状态,则
H gt m =
=⨯⨯=121
2
10083222(.).()故C 正确。
3. B 解析:直升机以恒定加速度上升到某一高度,所用时间和加速度的表达式为h =1
2at 2,t =
2h
a
,总耗油量V =V 0t =p 2ha +q
2h
a =q 2h ⎝
⎛⎭⎪⎫p
q
a +1a ,当
p q a =1a 时总耗油量最小,此时a =q
p ,B 正确。
4. AD 5. C 6. C
7. D 解析:设听到两次声音的时间间隔为Δt ,此即每滴水下落的运动时间
Δt =t
n -1,又因为h =12g Δt 2,则g =2h Δt 2=22)1(2t n h -注意,人耳距水龙头及水
龙头距盘子的距离对测量都没有影响,故选项D 正确。
8. AB
9. CD 解析:运用逐差法计算时间间隔,另外还需要考虑水滴位置的重叠特点。
若A 、B 、C 、D 四个位置处水滴为连续掉下的水滴,则设相邻两个水滴间时间间隔为T,则有2T BC CD g =-,得g
BC
CD T -=
,代入数据可得T = 0.1s.由于人观察水滴的视觉,在间歇地光照时水滴位置可能出现重叠现象,因此照明光源应该间歇发光,且间歇时间为0.1s 或为0.1s 的整数倍,选项CD 正确。
10. 解:(1)设运动员展开伞时离地面高度为h 时,落地速度恰好为v m s t =5/,则自由下落结束时速度v g H h 22=-()
①
由速度位移公式有:v v ah t 222-=
②
将H =224km ,a =12.5m/s 代入解①②得:h =99m
因运动员着地时速度为5m/s ,故相当的高度为H v
g
m t 02
2125==.
(2)由题意知在(1)的情况下,运动员在空中运动时间最短,自由下落时间:
t H h g s 125=-=()/ 展开伞后运动时间t v v a
g H h s t
225
125
36=
-=--=()..
故运动员在空中的最短时间为t t t s =+=1286.
答案:(1)99m ;1.25m (2)8.6s
11. 解析:如题图所示,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
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,故该过程中位移为x =-h ,即:
x =v 0t -12gt 2
=-h
其中v 0=3 m/s
代入数据得:5t 2-t -10=0
t =
3+209
10
s =1.7 s (另一根舍去) 答案:1.7 s
12. 解:每碰撞一次后所做竖直上抛运动,可分为上升和回落两个阶段,不计空气阻力,这两段所用时间和行程相等。
小球原来距桌面高度为4.9 m ,用h 0表示,下落至桌面时的速度v 0应为:
v 0=9.48.9220⨯⨯=gh =9.8 m/s.下落时间为:t 0=8.9/9.42/20⨯=g h =1 s.
首先用演绎法:小球第一次和桌面碰撞,那么,第一次碰撞桌面后小球的速度:v 1=v 0×7/9 m/s 。
第一次碰撞后上升、回落需用时间:2t 1=2v 1/g=(2×v 0/g )×7/9=2×7/9(s ) 小球第二次和桌面碰撞,那么,第二次碰撞桌面后小球的速率:
v 2=v 1×7/9=(v 0×7/9)×7/9=v 0×(7/9)2 m/s.
第二次碰撞后上升、回落需用时间:2t 2=2v 2/g =2×(7/9)2(s ) 再用归纳法:依此类推可得:小球第n 次和桌面碰撞后上升,回落需用时间:2t n =2×(7/9) n (s )
所以小球从开始下落到经n 次碰撞后静止所用总时间为:
T =t 2+2t 1+2t 2+…+2t n =1+2×7/9+2×(7/9)2+…+2×(7/9)n =1+2×[7/9+(7/9)2+…+(7/9)n ]
括号内为等比数列求和,首项a 1=7/9,公比q=7/9,因为|q |<1, 所以无穷递减等比数列的和为:2
7
9/719/711=-=-q a ,所以T =1+2×7/2=8 s 。