暑期輔導(dǎo)專用2024年初高中物理銜接教材銜接點06自由落體運動和豎直上拋運動含解析

Page1連接點06自由落體運動和豎直上拋運動學(xué)問點梳理學(xué)問點梳理1、自由落體運動(1)條件：物體只受重力，從靜止起先下落．(2)運動性質(zhì)：初速度v0＝0，加速度為重力加速度g的勻加速直線運動．(3)基本規(guī)律①速度公式：v＝gt.②位移公式：h＝gt2.③速度位移關(guān)系式：v2＝2gh.2、豎直上拋運動（1）條件：物體只受重力，初速度不為0，且方向豎直向上．(2)運動特點：加速度為g，上升階段做勻減速直線運動，下降階段做自由落體運動．(3)基本規(guī)律①速度公式：v＝v0－gt.②位移公式：h＝v0t－gt2.③速度位移關(guān)系式：v2－veq\o\al(2,0)＝－2gh.④上升的最大高度：.⑤上升到最高點所用時間：.1．某升降機(jī)用繩子系著一個重物，以10m/s的速度勻速豎直上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)40m高度時，繩子突然斷開，重物從繩子斷開到落地過程（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）A．距地面的最大高度為45mB．在空中的運動時間為5sC．落地速度的大小為10m/sD．落地速度的大小為30m/s【答案】AD【解析】物體上升過程，依據(jù)速度位移關(guān)系公式，有：-v02=2（-g）h，解得；故物體距離地面的最大高度為45m，故A正確；依據(jù)位移時間關(guān)系公式，有：h＝v0t?gt2，代入數(shù)據(jù)得：-40=10t-×10×t2，解得：t=4s或者t=-2s；故B錯誤；依據(jù)速度時間關(guān)系公式，有：v=v0-gt=10-10×4=-30m/s，故C錯誤，D正確；故選AD．2．一物體做自由落體運動，取g=10m/s2。該物體A．第2s末的速度為20m/sB．第2s末的速度為40m/sC．第2s內(nèi)下落的距離為15mD．第2s內(nèi)下落的距離為25m【答案】AC【解析】AB.依據(jù)，A正確B錯誤。CD.第2s內(nèi)下落的距離為：，C正確D錯誤。3．某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g取10m/s2．5s內(nèi)物體的A．路程為65mB．位移大小為25m，方向向上C．速度變更量的大小為10m/sD．平均速度大小為13m/s，方向向上【答案】AB【解析】初速度30m/s，只須要3s即可上升到最高點，位移為h1=302/20m=45m，再自由落體2s時間，下降高度為h2=0.5×10×22m=20m，故路程為65m，A對；此時離地面高25m，位移方向豎直向上，B對；規(guī)定向下為正，此時速度為v=10×2m/s=20m/s，速度該變量為，C錯；平均速度為25m/5s=5m/s，D錯．4．物體做豎直上拋運動（不計空氣阻力），以下說法正確的是A．可以看作是一個豎直向上的勻速運動和一個自由落體運動的合成B．物體在最高點時速度為零，加速度也為零C．物體在上升過程中，速度和加速度都在減D．上升的時間等于下降的時間【答案】AD【解析】A．豎直上拋運動可以看作是一個豎直向上的勻速運動和一個自由落體運動的合成，選項A正確；B．物體在最高點時速度為零，加速度為向下的g，選項B錯誤；C．物體在上升過程中，速度減小，加速度不變，選項C錯誤；D．由對稱性可知，上拋時上升的時間等于下降的時間，選項D正確；故選AD.5．小球從空中某處起先自由下落，與水平地面碰撞后上升到空中某一高度處，此過程中小球速度隨時間變更的關(guān)系如圖所示，則A．在下落和上升兩個過程中，小球的加速度不同B．小球起先下落處離地面的高度為0.8mC．整個過程中小球的位移為1.0mD．整個過程中小球的平均速度大小為1m/s【答案】BD【解析】A.小球在下落和上升時，均只受重力作用，故加速度相同，故A錯誤；B.小球在0.4s末落到地面，小球下落的距離:小球下落處離地高度為0.8m，故B正確；C.小球反彈后上升的高度，小球的位移為，方向向下，故C錯誤；D.整個過程中小球的平均速度，故D正確。6．如圖所示，兩個小球用長為1m的細(xì)線連接，用手拿著球，球豎直懸掛，且A、B兩球均靜止?，F(xiàn)由靜止釋放球，測得兩球落地的時間差為0.2s，不計空氣阻力，重力加速度，則球釋放時離地面的高度為A．1.25mB．1.80mC．3.60mD．6.25m【答案】B【解析】設(shè)釋放時A球離地高度為h，則，求得。A.1.25m與上述計算結(jié)果不相符，故A錯誤；B.1.80m與上述計算結(jié)果相符，故B正確；C.3.60m與上述計算結(jié)果不相符，故C錯誤；D.6.25m與上述計算結(jié)果不相符，故D錯誤。7．伽利略以前的學(xué)者認(rèn)為：物體越重，下落得越快。伽利略等一些物理學(xué)家否定了這一看法。但是，我們在生活中看到的在一高塔頂端同時釋放一片羽毛和一個玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，這是因為A．它們的重量不同B．它們的密度不同C．它們的材料不同D．它們受到的空氣阻力不同【答案】D【解析】自由落體運動是初速度為0，加速度為g的勻加速直線運動，下落時間與物體的重量、密度材料無關(guān)；之所以不同物體下落速度不同是由于它們受到的空氣阻力不同，對物體下落快慢影響不同。A.它們的重量不同，與分析不符，故A錯誤；B.它們的密度不同，與分析不符，故B錯誤；C.它們的材料不同，與分析不符，故C錯誤；D.它們受到的空氣阻力不同，與分析相符，故D正確。8．將一物體以某一初速度豎直上拋，如圖所示的四幅圖中，哪一幅能正確表示物體在整個運動過程中的速率v與時間t的關(guān)系（不計空氣阻力）A． B． C． D．【答案】B【解析】物體在做豎直上拋運動的整個過程中，它只受重力，加速度恒為g，方向豎直向下。它在上升過程做勻減速直線運動，在下降的過程中，做自由落體運動，上升和下降對稱，則圖像對稱，加速度恒定，則上升和下降的過程中，圖像的斜率恒定。ACD與分析不符，故選B。9．從地面豎直向上拋出的物體，其勻減速上升到最高點后，再以與上升階段一樣的加速度勻加速落回地面．圖中可大致表示這一運動過程的速度圖象是A． B．C． D．【答案】A【解析】豎直上拋運動分為升過程和下降過程，上升過程和下降過程速度方向相反，所以對應(yīng)的圖象應(yīng)在t軸上方和下方，豎直上拋運動中物體的加速度始終豎直向下，等于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，所以圖形應(yīng)當(dāng)是一條傾斜的直線，故選項A正確．10．某人站在三樓陽臺上，同時以10m/s的速率拋出兩個小球，其中一球豎直上拋，另一球豎直下拋，它們落地的時間差為；假如該人站在六樓陽臺上，以同樣的方式拋出兩個小球，它們落地的時間差為，不計空氣阻力。則下列關(guān)系中正確的是A．B．C．D．無法推斷【答案】C【解析】某人站在三樓陽臺上，同時以10m/s的速率拋出兩個小球，其中一個球豎直上拋，另一個球豎直下拋，將豎直上拋運動依據(jù)時間段分解為：①豎直上拋到落回拋出點；②接下來的豎直下拋過程；故兩個小球的時間差為：；該人站在六樓陽臺上，以同樣的方式拋出兩個小球，它們落地的時間差為：，故△t=△t′，故選C。11．從水平地面豎直向上拋出一物體，物體在空中運動，到最終又落回地面，在不計空氣阻力的條件下，以下推斷正確的是A．物體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)驗的時間大于物體下落過程經(jīng)驗的時間D．物體上升過程經(jīng)驗的時間小于物體下落過程經(jīng)驗的時間【答案】A【解析】AB．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，方向向下，故A正確，B錯誤；CD．上升和下落階段位移大小相等，加速度大小相等，速度變更量的肯定值相等，所以上升和下落過程所經(jīng)驗的時間相等，故CD錯誤。故選A。12．如圖所示，水龍頭開口A處的直徑d1=2cm，A離地面B的高度h=80cm，當(dāng)水龍頭打開時，從A處流出的水流速度v1=1m/s，在空中形成一完整的水流束，不計空氣阻力．則該水流束在地面B處的截面直徑d2約為（g取10m/s2）A．2cmB．0.98cmC．4cmD．應(yīng)大于2cm，但無法計算【答案】B【解析】水流由A到B做勻加速直線運動，由速度與位移關(guān)系：，代入數(shù)據(jù)解得：，由單位時間內(nèi)通過隨意橫截面的水的體積均相等，可得：，解得：d2＝0.98cm，故B正確,ACD錯誤．13．某同學(xué)視察懸崖跳水者從懸崖處自由下落，精確測出他遇到水面前的下落時間為3.0s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2，假如不考慮空氣阻力，可以計算出懸崖距水面的高度為44.1m，而懸崖到水面的實際高度可以通過科技手段精確測量，精確測量的高度可能為A．43.0m B．45.0m C．47.0m D．49.0m【答案】A【解析】由于跳水者在向下運動的過程中要受到空氣的阻力，所以他向下的運動的加速度要小于重力加速度g，所以運用公式h＝gt2計算的結(jié)果比實際的高度偏大，可知實際的高度要小于44.1m，故A正確。故選A。14．高空拋物現(xiàn)象被稱為“懸在城市上空的痛”。一小石塊從距地面80m的高處掉落到地面上，撞擊地面的速度大小約為A．10m／s B．20m／s C．30m／s D．40m／s【答案】D【解析】石塊從距地面80m的高處掉落，忽視空氣阻力時當(dāng)成自由落體運動探討，依據(jù)，可得；故選D.15．某校一課外活動小組自制一枚火箭，設(shè)火箭放射后始終在垂直于地面的方向上運動．火箭點火后可認(rèn)為做勻加速直線運動，經(jīng)過4s到達(dá)離地面40m高處時燃料恰好用完，若不計空氣阻力，取g＝10m/s2，求：（1）燃料恰好用完時火箭的速度大小v（2）火箭上升離地面的最大高度H（3）火箭從放射到返回放射點的時間．【答案】（1）20m/s；（2）60m；（3）9.46s【解析】①設(shè)燃料燃燒結(jié)束時火箭的速度為v，依據(jù)運動學(xué)公式有，解得②火箭能夠接著上升的時間火箭能夠接著上升的高度因此火箭離地的最大高度③火箭由最高點落至地面的時間．燃料燃燒結(jié)束后，火箭飛行的時間s16．如圖所示,一滴雨滴從離地面20m高的樓房屋檐自由下落，下落途中用△t=0．2s的時間通過一個窗口，窗口的高度為2m，g取10m/s2，問：（1）雨滴落地的速度大??；（2）雨滴落地前最終1s內(nèi)的位移大小；（3）屋檐離窗的上邊框有多高？【答案】（1）20m/s（2）15m（3）4.05m【解析】（1），得s雨滴落地的速度：（2）雨滴在第1s內(nèi)的位移：雨滴落地前最終1s內(nèi)的位移大?。海?）設(shè)屋檐離窗的上邊框為x0，雨滴從屋檐運動到窗的上邊框時間為t0，聯(lián)立上述兩式，得17．如圖所示，某同學(xué)測出一棵蘋果樹樹干部分的高度約為1.6m，一個蘋果從樹冠頂端的樹梢上由于受到擾動而自由下落，該同學(xué)測出蘋果經(jīng)過樹干所用的時間為0.2s，重力加速度取10m/s2，則：（1）蘋果樹樹冠部分的高度約為多少？（2）蘋果落地時的速度為多大？【