《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1章 質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動 微專題2 自由落體與豎直上拋運(yùn)動試題 粵教版-粵教版高三物理試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1章 質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動 微專題2 自由落體與豎直上拋運(yùn)動試題 粵教版-粵教版高三物理試題(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2 自由落體與豎直上拋運(yùn)動
[方法點(diǎn)撥] (1)自由落體運(yùn)動是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動.(2)豎直上拋運(yùn)動是初速度豎直向上,加速度大小為g的勻變速直線運(yùn)動,可全過程應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動v-t關(guān)系公式、s-t關(guān)系公式等,但要注意v0、a、s等物理量的正負(fù)號.(3)豎直上拋運(yùn)動也可分成上升、下降階段分段處理,注意應(yīng)用兩段的對稱性.
1.(自由落體運(yùn)動規(guī)律應(yīng)用)(多選)一根輕質(zhì)細(xì)線將2個薄鐵墊圈A、B連接起來,一同學(xué)用手固定B,此時A、B間距為3L,A距地面為L,如圖1所示.由靜止釋放A、B,不計空氣阻力,從開始釋放到A落地歷時t1,A落地前瞬間速率為v1,從A落地到B落在A上歷時t2,B落
2、在A上前瞬間速率為v2,則( )
圖1
A.t1>t2 B.t1=t2
C.v1∶v2=1∶2 D.v1∶v2=1∶3
2.(豎直上拋運(yùn)動的對稱性)在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中,需要精確的重力加速度g值,g值可由實(shí)驗(yàn)精確測定.近年來測g值的一種方法叫“對稱自由下落法”,它是將測g值歸于測長度和時間,以穩(wěn)定的氦氖激光的波長為長度標(biāo)準(zhǔn),用光學(xué)干涉的方法測距離,以銣原子鐘或其他手段測時間,此方法能將g值測得很準(zhǔn).具體做法是:將真空長直管沿豎直方向放置,自其中的O點(diǎn)向上拋小球,從拋出小球至小球又落回拋出點(diǎn)的時間為T2;小球在運(yùn)動過程中經(jīng)過比O點(diǎn)高H的P點(diǎn),小球離開P點(diǎn)
3、至又回到P點(diǎn)所用的時間為T1.由T1、T2和H的值可求得g等于( )
A. B.
C. D.
3.(豎直上拋運(yùn)動規(guī)律應(yīng)用)在足夠高的空中某點(diǎn)豎直上拋一物體,拋出后第5 s內(nèi)物體的位移大小是4 m,設(shè)物體拋出時的速度方向?yàn)檎较?,忽略空氣阻力的影響,g取10 m/s2.則關(guān)于物體的運(yùn)動,下列說法正確的是( )
A.物體上升的時間可能為4.9 s
B.第5 s內(nèi)的平均速度一定為-4 m/s
C.4 s末的瞬時速度可能為10 m/s
D.10 s內(nèi)位移可能為-100 m
4.小球做自由落體運(yùn)動,與地面發(fā)生碰撞,反彈后速度大小與落地速度大小相等.若從釋放小球時開始計時,且不計小
4、球與地面發(fā)生碰撞的時間,則小球運(yùn)動的速度圖線可能是圖中的
( )
5.(多選)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
6.(多選)科技館中的一個展品如圖2所示,在較暗處有一個不斷均勻滴水的水龍頭,在一種特殊的間歇閃光燈的照射下,若調(diào)節(jié)間歇閃光時間間隔正好與水滴從A下落到B的時間相同,可以看到一種奇特的現(xiàn)象,水滴似乎不再下落,而是像固定在圖中的A、B、C、D四個位置不動,對出現(xiàn)的這種現(xiàn)象,下
5、列描述正確的是(g=10 m/s2)( )
圖2
A.水滴在下落過程中通過相鄰兩點(diǎn)之間的時間滿足tAB<tBC<tCD
B.間歇閃光的間隔時間是 s
C.水滴在相鄰兩點(diǎn)之間的位移滿足sAB∶sBC∶sCD=1∶3∶5
D.水滴在各點(diǎn)速度之比滿足vB∶vC∶vD=1∶4∶9
7.如圖3所示,在地面上一盤子C的正上方A處有一金屬小球a距C為20 m,在B處有另一個金屬小球b距C為15 m,小球a比小球b提前1 s由靜止釋放(g取10 m/s2).則( )
圖3
A.b先落入C盤中,不可能在下落過程中相遇
B.a(chǎn)先落入C盤中,a、b下落過程相遇點(diǎn)發(fā)生在BC之間某位置
6、
C.a(chǎn)、b兩小球同時落入C盤
D.在a球下落過程中,a、b兩小球相遇點(diǎn)恰好在B處
8.在地面上以初速度2v0豎直上拋一物體A后,又以初速度v0在同一地點(diǎn)豎直上拋另一物體B,若要使兩物體能在空中相遇,則兩物體拋出的時間間隔Δt必須滿足什么條件(不計空氣阻力)( )
A.Δt> B.Δt<
C.<Δt< D.<Δt<
9.一條懸鏈長7.2 m,從懸掛點(diǎn)處斷開,使其自由下落,不計空氣阻力,則整條懸鏈通過懸掛點(diǎn)正下方20 m處的一點(diǎn)所需的時間是(g取10 m/s2)( )
A.0.3 s B.0.4 s C.0.7 s D.1
7、.2 s
10.人民廣場上噴泉的噴嘴與地面相平且豎直向上,某一噴嘴噴水流量Q=5 L/s,水的出口速度v0=20 m/s,不計空氣阻力,g=10 m/s2.則處于空中的水的體積是( )
A.5 L B.20 L C.10 L D.40 L
答案精析
1.BC [對A有L=gt,且v1=gt1,對B有3L+L=g(t1+t2)2,且v2=g(t1+t2),聯(lián)立解得t1=t2,v1∶v2=1∶2,B、C正確.]
2.C [將上拋運(yùn)動轉(zhuǎn)化成自由落體來處理,則根據(jù)運(yùn)動的對稱性可知,小球從最高點(diǎn)到落回到O點(diǎn)的時間是,則有從最高點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為h=g()2,
8、同理從最高點(diǎn)到P點(diǎn)的距離滿足h-H=g()2,聯(lián)立解得g=,故選C.]
3.A [若第5 s內(nèi)位移向上,根據(jù)s=v0t-gt2,解得第5 s初的速度v0=9 m/s,上升到最高點(diǎn)還需時間t′==0.9 s,所以物體上升的時間可能為4.9 s,故A正確.第5 s內(nèi)的位移可能向上,也可能向下,則平均速度可能為4 m/s,也可能為-4 m/s,故B錯誤.若第5 s內(nèi)的位移向下,則s=-4 m,解得第5 s初的速度為1 m/s,即4 s末的速度可能為9 m/s,也可能為1 m/s,故C錯誤.當(dāng)物體第5 s初的速度為9 m/s時,則物體豎直上拋的初速度v=v0+gt=49 m/s,當(dāng)物體第5 s初的速
9、度為1 m/s時,則物體的初速度v=v0+gt=41 m/s.可知10 s末的速度可能為-51 m/s,也可能為-59 m/s,根據(jù)s=t得,10 s內(nèi)的位移可能為-10 m,可能為-90 m,故D錯誤.]
4.D [小球與地面碰撞時,速度大小不變,但方向發(fā)生突變,A、B圖中速度沒有突變,故選項A、B錯誤;由C圖象可以看出,速度先減小到零,再反向增加到原來的值(豎直上拋運(yùn)動),然后反彈(速度大小不變、方向突變),再重復(fù)這種運(yùn)動,是豎直上拋運(yùn)動,故選項C錯誤;由D圖象可以看出,速度先增加(自由落體運(yùn)動),然后反彈(速度大小不變、方向突變),再減小到零(豎直上拋運(yùn)動中的上升過程),再重復(fù)這種運(yùn)動
10、,故選項D正確.]
5.AB [解法1:分階段法.
物體上升的時間t上== s=3 s,物體上升的最大高度h1== m=45 m.物體從最高點(diǎn)自由下落2 s的高度h2=gt=×10×22 m=20 m.運(yùn)動過程如圖所示,則總路程為65 m,A正確.5 s末物體離拋出點(diǎn)的高度為25 m,即位移大小為25 m,方向豎直向上,B正確.5 s末物體的速度v=gt下=10×
2 m/s=20 m/s,方向豎直向下,取豎直向上為正方向,則速度改變量Δv=
-v-v0=-20 m/s-30 m/s=-50 m/s,即速度改變量的大小為50 m/s,方向向下,C錯誤.平均速度== m/s=5 m/s,
11、方向向上,D錯誤.
解法2:全過程法.
由豎直上拋運(yùn)動的規(guī)律可知:物體經(jīng)3 s到達(dá)最大高度h1=45 m處.將物體運(yùn)動的全過程視為勻減速直線運(yùn)動,則有v0=30 m/s,a=-g=-10 m/s2,故5 s內(nèi)物體的位移h=v0t+at2=25 m>0,說明物體5 s末在拋出點(diǎn)上方25 m處,故路程為65 m,位移大小為25 m,方向向上,A、B正確.速度的變化量Δv=aΔt=-50 m/s,C錯誤.5 s末物體的速度v=v0+at=-20 m/s,所以平均速度==5 m/s>0,方向向上,D錯誤.]
6.BC [看到水滴似乎不再下落,實(shí)際上是在間歇閃光的時間間隔內(nèi),各水滴恰好落到下一個相
12、鄰的水滴位置,即各相鄰兩點(diǎn)的時間間隔相等,所以tAB=tBC=tCD,A錯誤;由h=gt2可得t== s,所以間歇閃光的時間間隔為 s,B正確;由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律可得:sAB∶sBC∶sCD=1∶3∶5,vB∶vC∶vD=1∶2∶3,C正確,D錯誤.]
7.D [小球a、b釋放后均做自由落體運(yùn)動,則有h=gt2,代入計算得ta=2 s,tb= s,小球a提前1 s釋放,所以b釋放后a運(yùn)動ta-1 s=1 s落入C盤,比b球早落入.選項A、C錯.b球釋放時a下落1 s,此時下落的高度h′=gt′2=5 m,剛好到達(dá)與小球b同高處,此時b球開始釋放,所以二者在B處相遇,然后a球超過b球先落入盤中.選項D對,B錯.]
8.D [依據(jù)s=vt-gt2作出s-t圖象,如圖所示,顯然兩條圖線的相交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示A、B相遇時刻,縱坐標(biāo)對應(yīng)位移sA=sB.由圖象可直接看出Δt應(yīng)滿足關(guān)系式<Δt<時,所以本題正確答案為D.]
9.B [懸鏈的上、下端到達(dá)該點(diǎn)所用的時間分別為
t上= = s=2 s,t下= = s=1.6 s,
則Δt=t上-t下=0.4 s,故B正確.]
10.B [設(shè)水在空中的運(yùn)動時間為t,則t==4 s,V=Qt=20 L,故B正確.]