2013高考物理二輪專題訓(xùn)練 1-3自由落體和豎直上拋（含解析）

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1、 1-3自由落體和豎直上拋 一、選擇題 1．關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻速直線運(yùn)動(dòng) B．物體剛下落時(shí)，速度和加速度都為零 C．物體的質(zhì)量越大，下落時(shí)加速度就越大 D．物體在下落的過程中，每秒速度都增加9.8m/s [答案]　D [解析]　本題考查對自由落體運(yùn)動(dòng)的理解。自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)；物體剛下落時(shí)，速度為零，但加速度不為零，故B錯(cuò)；物體下落的加速度與物體的質(zhì)量無關(guān)，故C錯(cuò)；自由落體加速度為9.8m/s2，表示每秒鐘速度增加9.8m/s，故D正確。 2．(2012北京朝陽統(tǒng)考)科技館里有一個(gè)展品，該展品

2、放在暗處，頂部有一個(gè)不斷均勻向下噴射水滴的裝置，在頻閃光源的照射下，可以看到水滴好像靜止在空中固定的位置不動(dòng)，如圖所示。某同學(xué)為計(jì)算該裝置噴射水滴的時(shí)間間隔，用最小刻度為毫米的刻度尺測量了空中幾滴水滴間的距離，由此可計(jì)算出該裝置噴射水滴的時(shí)間間隔為(g取10m/s2)(　　) 1 / 13 A．0.01s　　　 B．0.02s　　　 C．0.1s　　　 D．0.2s [答案]　C [解析]　第1滴水滴與第2滴水滴之間的距離為x1＝10.0cm－1.0cm＝9.0cm，第2滴與第3滴之間的距離為x2＝29.0cm－10.0cm＝19.0cm，相鄰水滴間距之差為Δx＝x2－x1＝

3、10.0cm＝0.1m，由公式Δx＝gt2知，該裝置噴射水滴的時(shí)間間隔為t＝＝s＝0.1s，選項(xiàng)C對。 3．某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2,5s內(nèi)物體的(　　) A．路程為65m B．位移大小為25m，方向向上 C．速度改變量的大小為10m/s D．平均速度大小為13m/s，方向向上 [答案]　AB [解析]　初速度為30m/s，只需3s即可上升到最高點(diǎn)，位移為h1＝＝45m，再自由下落2s，下降高度為h2＝0.51022m＝20m，故路程為65m，A對；此時(shí)離拋出點(diǎn)高25m，故位移大小為25m ，方向豎直向上， B對；此時(shí)速度為v＝1

4、02m/s＝20m/s，方向向下，速度改變量大小為50m/s，C錯(cuò)；平均速度為v＝m/s＝5m/s，D錯(cuò)． 4．(2012福建師大附中聯(lián)考)一物體自空中的A點(diǎn)以一定的初速度豎直向上拋出，1s后物體的速率變?yōu)?0m/s，則此時(shí)物體的位置和速度方向可能是(不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2)(　　) A．在A點(diǎn)上方，速度方向向下 B．在A點(diǎn)上方，速度方向向上 C．在A點(diǎn)，速度方向向下 D．在A點(diǎn)下方，速度方向向下 [答案]　B [解析]　做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，要先后經(jīng)過上升和下降兩個(gè)階段，若1s后物體處在下降階段，即速度方向向下，速度大小為10m/s，那么，1s前即拋出時(shí)的速度大小為0

5、，這顯然與題中“以一定的初速度豎直向上拋出”不符，所以1s后物體只能處在上升階段，此時(shí)物體正在A點(diǎn)上方，速度方向向上，選項(xiàng)B對。 5．(2012上海卷)小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速度為6m/s的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)它們在空中不相碰。第一個(gè)小球在拋出點(diǎn)以上能遇到的小球個(gè)數(shù)為(g取10m/s2)(　　) A．三個(gè)　　　 B．四個(gè)　　　 C．五個(gè)　　　 D．六個(gè) [答案]　C [解析]　第一個(gè)小球在拋出后經(jīng)過t＝＝1.2s才落至拋出點(diǎn)高度，當(dāng)它落至拋出點(diǎn)高度時(shí)空中還有五個(gè)小球，這五個(gè)小球都在空中與第一個(gè)球相遇過，所以C正確。 6．在某一高度以v0＝20m/s的初速度豎直上拋

6、一個(gè)小球(不計(jì)空氣阻力)，當(dāng)小球速度大小為10m/s時(shí)，以下判斷正確的是(g取10m/s2)(　　) A．小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小可能為15m/s，方向向上 B．小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小可能為5m/s，方向向下 C．小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小可能為5m/s，方向向上 D．小球的位移大小一定是15m [答案]　ACD [解析]　小球被豎直上拋， 做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度可以用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式v＝求，規(guī)定向上為正，當(dāng)小球的末速度為向上10m/s時(shí)，vt＝10m/s，用公式求得平均速度為15m/s，方向向上，A正確；當(dāng)小球的末速度為向下10m/s時(shí)，vt

7、＝－10m/s，用公式求得平均速度為5m/s，方向向上，C正確；由于末速度大小為10m/s時(shí)，球的位置一定，距起點(diǎn)的位移x＝＝15m，D正確。 7.(2012江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)小球從空中某處從靜止開始自由下落，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(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，則(　　) A．在下落和上升兩個(gè)過程中，小球的加速度不同 B．小球開始下落處離地面的高度為0.8m C．整個(gè)過程中小球的位移為1.0m D．整個(gè)過程中小球的平均速度大小為2m/s [答案]　B [解析]　上升和下降過程中，小球運(yùn)動(dòng)的v－t圖象斜率相同，即加速度相同，所以A選項(xiàng)不正

8、確；0～0.4s內(nèi)為自由落體過程，通過的位移即為高度0.8m，B選項(xiàng)正確；前0.4s自由下落0.8m，后0.2s反彈向上運(yùn)動(dòng)0.2m，所以整個(gè)過程小球位移為0.6m，C選項(xiàng)不正確；整個(gè)過程小球的平均速度大小為1m/s，D選項(xiàng)不正確。 8．(2012四川成都)磕頭蟲是一種不用足跳但又善于跳高的小甲蟲。當(dāng)它腹朝天、背朝地躺在地面時(shí)，將頭用力向后仰，拱起體背，在身下形成一個(gè)三角形空區(qū)，然后猛然收縮體內(nèi)背縱肌，使重心迅速向下加速，背部猛烈撞擊地面，地面反作用力便將其彈向空中。彈射錄像顯示，磕頭蟲拱背后重心向下加速(視為勻加速)的距離大約為0.8mm，彈射最大高度為24cm。而人原地起跳方式是，先屈腿

9、下蹲，然后突然蹬地向上加速，假想加速度與磕頭蟲加速過程的加速度大小相等，如果加速過程(視為勻加速)重心上升高度為 0.5m，那么人離地后重心上升的最大高度可達(dá)(空氣阻力不計(jì)，設(shè)磕頭蟲撞擊地面和彈起的速率相等)(　　) A．150m　　　 B．75m　　　 C．15m　　　 D．7.5m [答案]　A [解析]　磕頭蟲向下運(yùn)動(dòng)的末速度大小與向上運(yùn)動(dòng)的初速度大小相等，向下運(yùn)動(dòng)的過程有v＝2ah1，反彈起來的過程有v＝2gh2；人向上加速運(yùn)動(dòng)的過程有v＝2aH1，離地上升的過程有v＝2gH2，代入數(shù)值得H2＝150m，故A正確。 二、非選擇題 9．利用水滴下落可以測量重力加速度

10、g，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一盤子，調(diào)整盤子的高度，使一滴水滴碰到盤子時(shí)，恰好有另一滴水從水龍頭開始下落，而空中還有兩個(gè)正在下落的水滴，測出水龍頭處到盤子的高度為h(m)，再用秒表測量時(shí)間，從第一滴水離開水龍頭開始，到第N滴水落至盤中，共用時(shí)間為T(s)，當(dāng)?shù)谝坏嗡涞奖P子時(shí)，第二滴水離盤子的高度為________m，重力加速度g＝________m/s2。 [答案]　h　2(N＋2)2h/9T2 [解析]　因?yàn)槿我鈨傻嗡g的時(shí)間間隔相等，設(shè)任意兩滴水之間的時(shí)間間隔為t，第一滴水下落的時(shí)間為3t，則有 h＝g(3t)2 第一滴水落到盤子時(shí)，第二滴水下落的時(shí)間

11、為2t 則第二滴水離盤子的高度為 h′＝h－g(2t)2＝h－h(huán)＝h 又(N＋2)t＝T 故g＝＝2(N＋2)2h/9T2。 10．(2012商丘市第一學(xué)期期末考試)據(jù)報(bào)道：2011年7月2日下午1點(diǎn)半，在杭州濱江區(qū)的某一住宅小區(qū)，一個(gè)2歲女童突然從10樓墜落，在樓下的吳菊萍奮不顧身地沖過去用雙手接住了孩子，女孩妞妞稚嫩的生命得救了，吳菊萍的左臂瞬間被巨大的沖擊力撞成粉碎性骨折，受傷較重，被網(wǎng)友稱為“最美媽媽”。假設(shè)孩子跌落處距吳菊萍接住孩子時(shí)雙手的距離為h＝31.25m，其下落過程可視為自由落體運(yùn)動(dòng)。吳菊萍站的位置與孩子落地點(diǎn)的水平距離L＝12m，她從發(fā)現(xiàn)孩子下落到開始跑動(dòng)

12、所需反應(yīng)時(shí)間為Δt＝0.3s，跑動(dòng)過程可視為勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為v＝10m/s。則吳菊萍必須在孩子下落多少距離之前發(fā)現(xiàn)孩子？(g取10m/s2) [答案]　5m [解析]　根據(jù)h＝gt2得孩子下落總時(shí)間t＝2.5s 吳菊萍跑動(dòng)的時(shí)間t1＝＝1.2s 吳菊萍反應(yīng)及跑動(dòng)總時(shí)間 t2＝t1＋Δt＝1.5s 則在吳菊萍發(fā)現(xiàn)孩子之前孩子下落的距離為Δh＝g(t－t2)2＝5m。 11．一跳傘運(yùn)動(dòng)員從350m高空離開直升機(jī)落下，開始未打開傘，自由下落一段高度后才打開傘以2m/s2的加速度勻減速下落，到達(dá)地面時(shí)的速度為4m/s，試求運(yùn)動(dòng)員在空中自由下落的時(shí)間和在空中降落的總時(shí)間。(g取10

13、m/s2) [答案]　3.4s　18.7s [解析]　設(shè)跳傘運(yùn)動(dòng)員下落的高度為h時(shí)打開傘，此時(shí)的速度為v1，到達(dá)地面時(shí)速度為v，由勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得 v＝2gh＝v2＋2a(H－h(huán))，h＝＝59m 跳傘運(yùn)動(dòng)員自由下落的時(shí)間為t1＝≈3.4s，v1＝gt1＝34m/s 設(shè)跳傘運(yùn)動(dòng)員減速運(yùn)動(dòng)到落地的時(shí)間為t2，此過程中有 H－h(huán)＝t2 t2＝＝s≈15.3s 則跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中降落的總時(shí)間為t＝t1＋t2＝18.7s。 12．(2012德州模擬)在豎直的井底，將一物塊以11m/s的速度豎直地向上拋出，物塊沖過井口時(shí)被人接住，在被人接住前1s內(nèi)物塊的位移是4m，位移方向向上

14、，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，求： (1)物塊從拋出到被人接住所經(jīng)歷的時(shí)間； (2)此豎直井的深度。 [答案]　(1)1.2s　(2)6m [解析]　(1)設(shè)被人接住前1s時(shí)刻物塊的速度為v，則：h′＝vt′－gt′2 故v＝＝m/s＝9m/s 則物塊從拋出到被人接住所用總時(shí)間為 t＝＋t′＝s＋1s＝1.2s (2)豎直井的深度為 h＝v0t－gt2 ＝111.2m－101.22m＝6m。 13．如圖所示是在2012年奧運(yùn)會(huì)上我國某優(yōu)秀跳水運(yùn)動(dòng)員在跳臺(tái)上騰空而起的英姿，運(yùn)動(dòng)員從離水面10m高的平臺(tái)上向上躍起，舉起雙臂直體離開臺(tái)面，此時(shí)其重心位于從手到腳全長的

15、中點(diǎn)，躍起后重心升高0.45m達(dá)到最高點(diǎn)，落水時(shí)身體豎直，手先入水(在此過程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì))，求：(計(jì)算時(shí)，可以把運(yùn)動(dòng)員看做全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2) (1)運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)的速度v0。 (2)從離開跳臺(tái)到手接觸水面的過程中所經(jīng)歷的時(shí)間t(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。 [答案]　(1)3m/s　(2)1.75s [解析]　(1)上升階段－v＝－2gh 解得：v0＝＝3m/s (2)上升階段：0＝v0－gt1 解得：t1＝＝s＝0.3s 自由落體過程：H＝gt 解得：t2＝＝s＝1.45s 故t＝t1＋t2＝0.3s＋1.45s＝1.75s。 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！