专题1.3 自由落体与竖直上抛运动(押题专练)-2017年高考物理一轮复习精品资料(原卷版)
高考物理一轮复习导学:自由落体运动和竖直上抛运动
高考物理第一轮复习导学§1.3 自由落体运动和竖直上抛运动【考点自清】一、自由落体运动⑴、只受重力作用,由静止开始的运动.⑵、自由落体运动的特点自由落体运动是初速度为零,加速度为重力加速度g的匀加速度直线运动.⑶、自由落体运动的运动规律①速度公式:v t=gt②位移公式:h=gt2/2③速度位移关系式:v t2=2gh④从运动开始连续相等的时间内位移之比为1∶3∶5∶7∶…⑤连续相等的时间t内位移的增加量相等,即Δx=gt2⑥一段时间内的平均速度v=h/t=gt/2二、竖直上抛运动⑴、只受重力作用,初速度方向竖直向上的运动.⑵、竖直上抛运动的特点①上升阶段:速度越来越小,加速度与速度方向相反,是匀减速直线运动.②下降阶段:速度越来越大,加速度与速度方向相同,是匀加速直线运动.③在最高点:速度为零,但加速度仍为重力速度g,所以物体此时并不处于平衡状态.⑶、竖直上抛运动的规律①速度公式:②位移公式:③速度-位移关系式:⑷、几个特征量①上升的最大高度:②上升到最大高度处所需时间t上和最高点处落回原抛出点所需时间t下相等,【重点精析】一、自由落体运动的规律及其应用【例1】一个物体从H高处自由落下,经过最后196m所用的时间是4s,求物体下落H高所用的总时间T和高度H是多少?(取g=9.8m/s2,空气阻力不计)【规律总结】解决自由落体运动问题要弄清运动过程,作好示意图,然后利用自由落体运动规律分析求解;同时要注意自由落体运动是初速度v0=0的匀加速直线运动,可灵活运用相关推论求解.【变式练习1】屋檐定时滴出水滴,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户上、下沿,如下图,取g=10m/s2,问:(1)此屋檐离地面多少米?(2)滴水的时间间隔是多少?二、竖直上抛运动的处理方法1、分段法(1)上升过程:vt=0,a=-g的匀减速直线运动.(2)下降过程:自由落体运动.2、整体法(1)将上升和下降过程统一看成是初速度v0向上,加速度g向下的匀变速直线运动,vt=v0-gt,h=v0t-gt2.(2)假设vt>0,那么物体在上升;vt<0,那么物体在下落.h>0,物体在抛出点上方;h<0,物体在抛出点下方.【例2】气球以10 m/s的速度匀速上升,当它上升到175m的高处时,一重物从气球上掉落,那么重物需要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多大?(g取10m/s2)【规律总结】(1)研究竖直上抛运动时,要灵活选用分段法和整体法,同时要注意各物理量的取值正负.(2)画好过程示意图是解决运动学问题的关键.同时正确判断物体的运动情况.三、竖直上抛运动的对称性1、时间的对称性(1)物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回到原抛出点所用时间相等:t上=t下=v0/g.(2)物体在上升过程中从某点到达最高点所用的时间和从最高点落回该点所用的时间相等.2、速度的对称性(1)物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的速度大小相等、方向相反.(2)在竖直上抛运动中,同一个位置对应两个等大反向的速度.【例3】以v0=20m/s速度竖直上抛一个小球,2 s后以相同的初速度在同一位置上抛另一小球,g=10m/s2,那么两球相碰处离出发点的高度是多少?【规律总结】运用竖直上抛运动的对称性分析解决物理问题,不仅可以加深对竖直上抛运动的理解和认识,还可以活泼思维,提升能力.【变式练习2】一个从地面竖直上抛的物体,两次经过一个较低点a的时间间隔是Ta,两次经过一个较高点b的时间间隔是Tb,那么a、b之间的距离为( )【同步作业】1、一条铁链长15m,铁链上端悬挂在某一点,铁链下端正下方5m处有一观察点A,放开后让它自由落下,求铁链经过观察点A所用的时间是多少?〔g=10m/s2〕2、一个物体从塔顶上下落,在到达地面前最后1s内通过的位移是整个位移的9/25,求塔高.〔g取10m/s2〕3、从足够高处先后让两个钢球自由下落,两球间用长为9.8米的细绳连结.第一个球下落1秒钟后第二个球开始下落.不计空间阻力及绳的质量,试求在第二个球开始下落后多长的时间,连结两球的细绳刚好被拉直?〔g取9.8m/s2〕4、一跳水运发动从离水面10m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0.45m到达最高点,落水时身体竖直,手先入水〔在此过程中运发动水平方向的运动忽略不计〕,从离开跳台到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是______s.〔计算时,可以把运发动看作全部质量集中在重心的一个质点.g取10m/s2,结果保存二位数字.〕5、调节水龙头,让水一滴滴流出,在下方放一盘子,调节盘子高度,使一滴水滴碰到盘子时,恰有另一滴水滴开始下落,而空中还有一滴正在下落中的水滴,测出水龙头到盘子的距离为h,从第一滴开始下落时计时,到第n滴水滴落在盘子中,共用去时间t,那么此时第〔n+1〕滴水滴与盘子的距离为多少?当地的重力加速度为多少?6、一根长L=1m的铁索从楼顶自由下落,那么此铁索经过楼顶下距楼顶h=5m的A点,需时间为多少?〔g取10m/s2〕7、一个小球作竖直上抛运动,经过时间t1上升到位置x1,经过时间t2上升到位置x2,小球上升到最高点后下落到位置x2的时间为t3,继续下落到位置x1的时间为t4.8、〔2004 广东〕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.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10m/s2〕:A.1.6m B.2.4m C.3.2m D.4.0m9、(2005 全国Ⅰ)原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地.从开始蹬地到离地是加速过程〔视为匀加速〕,加速过程中重心上升的距离称为“加速距离〞.离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度〞.现有以下数据:人原地上跳的“加速距离〞d1=0.50m,“竖直高度〞h1=1.0m;跳蚤原地上跳的“加速距离〞d2=0.00080m,“竖直高度〞h2=0.10m.假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距离〞仍为0.50m,那么人上跳的“竖直高度〞是多少?10、小球从离地面h=5米高处自由下落,小球每次与地面碰撞后又反弹起来的上升高度总是前一次下落高度的4/5,忽略空气阻力的影响,试求小球从自由下落开始直到最后停在地面上,该整个过程的运动时间.(忽略地面与小球碰撞所用的时间,g取10米/秒2)。
高考物理专题3自由落体运动和竖直上抛运动练习(含解析)
专题3 自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动是初速度为0、只在重力作用下(加速度为g )的匀加速直线运动,匀变速直线运动的一切推论公式也都适用.2.竖直上抛运动是初速度竖直向上、只在重力作用下(加速度大小为g )的匀变速直线运动,可全过程应用匀变速直线运动规律列方程,也可分成上升、下降阶段分段处理,特别应注意运动的对称性.3.“双向可逆类运动”是a 不变的匀变速直线运动,参照竖直上抛运动的分析方法,可分段处理,也可全过程列式,但要注意v 0、a 、x 等物理量的正负号.1.(2020·福建永安一中月考)如图1所示,某同学观察悬崖跳水者从悬崖处自由下落,由于空气阻力的影响,现测出跳水者碰到水面前的下落时间为 3.0 s ,当地重力加速度大小为g =9.8 m/s 2,而悬崖到水面的实际高度可以通过科技手段准确测量,准确测量的高度可能为( )图1A.43.0 mB.45.0 mC.47.0 mD.49.0 m答案 A解析 若没有空气阻力,有h =12gt 2=44.1 m ,由于跳水者在向下运动的过程中受到空气阻力,所以他向下运动的加速度要小于重力加速度g ,计算的结果比实际的高度偏大,可知实际的高度要小于44.1 m ,A 正确,B 、C 、D 错误.2.(2020·福建省四地六校月考)某同学为估测一教学楼的总高度,在楼顶将一直径为 2 cm 的钢球由静止释放,测得通过安装在地面的光电门数字计时器的时间为0.001 s ,由此可知教学楼的总高度约为(不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2)( ) A.10 m B.20 m C.30 m D.40 m答案 B解析 v =d t =20 m/s ,v 2=2gh ,则h =v 22g=20 m.3.(2020·安徽滁州市联合质检)将一个小球从报废的矿井口由静止释放后做自由落体运动,4 s 末落到井底.该小球开始下落后第2 s 内和第4 s 内的平均速度之比是( )A.1∶3B.2∶4C.3∶7D.1∶4答案 C解析 小球从静止释放,第2 s 内和第4 s 内位移之比为3∶7,则v 2∶v 4=3∶7. 4.(2020·陕西省一模)如图2所示,在地面上一盘子C 的正上方A 处有一金属小球a 距C 为20 m ,在B 处的另一个金属小球b 距C 为15 m ,小球a 比小球b 提前1 s 由静止释放.g 取10 m/s 2,则( )图2A.b 先落入C 盘中,两球不可能在下落过程中相遇B.a 先落入C 盘中,a 、b 下落过程中的相遇点在BC 之间某位置C.a 、b 两小球同时落入C 盘D.a 、b 两小球的相遇点恰好在B 处 答案 D解析 a 比b 提前1 s 释放,a 在1 s 内下落的位移为h 1=12gt 12=12×10×12m =5 m ,因为a在b 上方5 m 处,故a 到B 处时b 才开始释放,即a 、b 两小球相遇点恰好在B 处,由于在B 点相遇时a 初速度大于零,b 的初速度为零,故a 先落入C 盘中,选项D 正确.5.(多选)(2020·百校联考)将一个小球竖直向上抛出,碰到高处的天花板后反弹,并竖直向下运动回到抛出点,若反弹的速度大小是碰撞前速度大小的0.65倍,小球上升的时间为1 s ,下落至抛出点的时间为1.2 s ,重力加速度取10 m/s 2,不计空气阻力及小球与天花板的碰撞时间,则下列说法正确的是( )A.小球与天花板碰撞前的速度大小为10 m/sB.小球与天花板碰撞前的速度大小为8 m/sC.抛出点到天花板的高度为15 mD.抛出点到天花板的高度为13 m 答案 AC解析 由题意可知,vt 1+12gt 12vt 2+12gt 22,求得v =10 m/s ,抛出点到天花板的高度为h =vt 1+12gt 12=15 m ,选项A 、C 正确.6.(多选)如图3所示,在倾角为30°且足够长的光滑斜面底端,一小球以初速度v 0=10 m/s 的初速度沿斜面向上运动(g 取10 m/s 2),则( )图3A.小球沿斜面运动的最大距离为20 mB.小球回到斜面底端的时间为4 sC.小球运动到距底端7.5 m 处的时间可能为3 sD.小球运动到距底端7.5 m 处的时间可能为1 s 答案 BCD解析 由mg sin θ=ma 得a =5 m/s 2,上升最大距离x =v 022a =1022×5m =10 m ,A 错误;上升时间t 上=v 0a =105s =2 s ,根据对称性知t 总=2t 上=4 s ,B 正确;全过程分析7.5 m =v 0t -12at 2,得t =1 s 或t =3 s ,故C 、D 正确. 7.(2019·福建永安一中、德化一中、漳平一中联考)一条悬链长7.2 m ,从悬挂点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,则整条悬链通过悬挂点正下方20 m 处的一点所需的时间是(重力加速度g 取10 m/s 2,整个过程中悬链不落地)( ) A.0.3 s B.0.4 s C.0.7 s D.1.2 s 答案 B解析 悬链的上、下端到达该点所用的时间分别为t 上=2h 上g =2×2010s =2 s , t 下=2h 下g=2×10s =1.6 s , 则Δt =t 上-t 下=0.4 s ,故B 正确.8.(2020·山东烟台市期末)在不计空气阻力的条件下,竖直向上抛出的物体的位移—时间图象(即x -t 图象)如图4所示.某次玩具枪测试中,子弹从枪口射出时的速度大小为40 m/s ,测试员在t =0时刻竖直向上射出第一颗子弹,之后每隔2 s 竖直向上射出一颗子弹,假设子弹在运动过程中都不相碰,不计空气阻力,g 取10 m/s 2.对于第一颗子弹,它和以后射出的子弹在空中相遇的时刻分别为( )图4A.3 s,4 s,5 sB.4 s,4.5 s,5 sC.5 s,6 s,7 sD.5.5 s,6.5 s,7.5 s答案 C解析 第一颗子弹从射出到落回射出点所用的时间t 0=2v 0gt 后与第n 颗子弹相遇,则相遇时第n 颗子弹的运动时间t n =t -2(n -1) s ,n =2,3,4,根据竖直上抛运动的位移公式有v 0t -12gt 2=v 0t n -12gt n 2,联立两式解得t =(n +3) s ,当n =2时t =5 s ,当n =3时t =6 s ,当n =4时t =7 s ,C 正确.。
最新高考物理二轮复习专题集训1-3自由落体和竖直上抛及答案
1-3自由落体和竖直上抛一、选择题1.关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )A.自由落体运动是一种匀速直线运动B.物体刚下落时,速度和加速度都为零.物体的质量越大,下落时加速度就越大D.物体在下落的过程中,每秒速度都增加98/[答案] D[解析] 本题考查对自由落体运动的解。
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故A错;物体刚下落时,速度为零,但加速度不为零,故B错;物体下落的加速度与物体的质量无关,故错;自由落体加速度为98/2,表示每秒钟速度增加98/,故D正确。
2.(2012·北京朝阳统考)技馆里有一个展品,该展品放在暗处,顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置,在频闪光的照射下,可以看到水滴好像静止在空中固定的位置不动,如图所示。
某同为计算该装置喷射水滴的时间间隔,用最小刻度为毫米的刻度尺测量了空中几滴水滴间的距离,由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为(g取10/2)( )A.001 B.002.01 D.02[答案][解析] 第1滴水滴与第2滴水滴之间的距离为1=100c-10c=90c,第2滴与第3滴之间的距离为2=290c-100c=190c,相邻水滴间距之差为Δ=2-1=100c=01,由公式Δ=g2知,该装置喷射水滴的时间间隔为=错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
=01,选项对。
3.某物体以30/的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10/2,5内物体的( )A.路程为65B.位移大小为25,方向向上.速度改变量的大小为10/D.平均速度大小为13/,方向向上[答案] AB[解析] 初速度为30/,只需3即可上升到最高点,位移为1=错误!未定义书签。
=45,再自由下落2,下降高度为2=05×10×22=20,故路程为65,A对;此时离抛出点高25,故位移大小为25 ,方向竖直向上, B对;此时速度为v=10×2/=20/,方向向下,速度改变量大小为50/,错;平均速度为v=错误!未定义书签。
专题1.3 自由落体与竖直上抛运动(押题专练)-2017年高考物理一轮复习精品资料(原卷版)
1.关于自由落体运动,下列说法中正确的是()A.自由落体运动是一种匀速直线运动B.物体刚下落时,速度和加速度都为零C.物体的质量越大,下落时加速度就越大D.物体在下落的过程中,每秒速度都增加9.8m/s2.伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,对于这个研究过程,下列说法正确的是()A.斜面实验是一个理想实验B.斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程C.通过对斜面实验的观察与计算,直接得到落体运动的规律D.不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确3.如图所示,一个小球从地面竖直上抛。
已知小球两次经过较低点A的时间间隔为T A,两次经过较高点B的时间间隔为T B,重力加速度为g,则A、B两点间的距离为()A. T A -T B g 2B. T 2A -T 2B g 2C. T 2A -T 2B g 4D. T 2A -T 2B g 84.在以速度v 匀速上升的电梯内竖直向上抛出一个小球,电梯内观察者看见小球经时间t 达到最高点,不计空气阻力,则有( )A .地面上的人看见球抛出时的速度为v 0=gtB .电梯中的人看见球抛出时的速度为v 0=gtC .地面上的人看见球上升的最大高度为h =12gt 2 D .地面上的人看见球上升的时间也为t5.一物体做竖直上抛运动(不计空气阻力),初速度为30m/s ,当物体的位移为25m 时,经历的时间为(g 取10m/s 2)( )A .1sB .2sC .5sD .3s6.将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2s ,它们运动的v -t 图象分别如直线甲、乙所示。
则( )A .t =2s 时,两球高度相差一定为40mB .t =4s 时,两球相对于各自抛出点的位移相等C .两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D .甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等7.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。
高中物理一轮复习练习:自由落体运动和竖直上抛运动
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。
【高考一轮讲练】自由落体运动和竖直上抛运动(课件)高三物理一轮单元复习讲练(新教材新高考)
设链子(或杆)长L,链子(或杆)的下端到观察点的距离为h
①链子(或杆)下端下落到观察点的时间t1=
②链子(或杆)上端下落到观察点的时间t1=
(+)
③所以,整条链子(或杆)通过观察点的时间Δt=
(+)
知识点梳理
(3)等高不同时和同时不等高问题
2024届
高考一轮复习讲练·课件
第3讲 自由落体运动
和竖直上抛运动
目录
C
O
N
T
E
N
T
01
复习目标
02
单元导图
03
知识点梳理
通关练习
S
复习目标
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。
单元导图
知识点梳理
知识点一:自由落体运动
1
自由落体运动的概念及基本规律
,B在空中的时间为 t2 2
v0 2v0
要
g
g
使A、B能在空中相遇,则间隔时间不能大于A在空中运动时间,否则A将落地,
则 t1 t2 t t1 即 2v0 t 4v0 故A错,B正确;
g
g
2v0
t 其中t为A下降
CD.若恰好在B上升至最高点时相遇,则A运动时间为 t1
1 2
C.设竖直向上为正方向,小钩码从脱落到落地,由匀变速直线运动-h=v0t- gt 代
2
入数据解得,在空中运动的时间为t=1s,C正确;
D.小钩码脱落时,对剩下的氢气球和小钩码受力分析,设每个氢气球受到的浮
高三物理一轮复习:1-3自由落体和竖直上抛(含解析)
1-3自由落体和竖直上抛一、选择题1.关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )A.自由落体运动是一种匀速直线运动B.物体刚下落时,速度和加速度都为零C.物体的质量越大,下落时加速度就越大D.物体在下落的过程中,每秒速度都增加9.8m/s[答案] D[解析]本题考查对自由落体运动的理解。
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,故A错;物体刚下落时,速度为零,但加速度不为零,故B错;物体下落的加速度与物体的质量无关,故C错;自由落体加速度为9.8m/s2,表示每秒钟速度增加9.8m/s,故D正确。
2.(2018·北京朝阳统考)科技馆里有一个展品,该展品放在暗处,顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置,在频闪光源的照射下,可以看到水滴好像静止在空中固定的位置不动,如图所示。
某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔,用最小刻度为毫米的刻度尺测量了空中几滴水滴间的距离,由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为(g取10m/s2)( )A.0.01s B.0.02sC.0.1s D.0.2s[答案] C[解析]第1滴水滴与第2滴水滴之间的距离为x1=10.0cm-1.0cm=9.0cm,第2滴与第3滴之间的距离为x2=29.0cm-10.0cm=19.0cm,相邻水滴间距之差为Δx=x2-x1=10.0cm =0.1m ,由公式Δx =gt 2知,该装置喷射水滴的时间间隔为t =Δxg =0.110s =0.1s ,选项C 对。
3.某物体以30m/s 的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g 取10m/s 2,5s 内物体的( ) A .路程为65mB .位移大小为25m ,方向向上C .速度改变量的大小为10m/sD .平均速度大小为13m/s ,方向向上 [答案] AB[解析] 初速度为30m/s ,只需3s 即可上升到最高点,位移为h 1=v 22g =45m ,再自由下落2s ,下降高度为h 2=0.5×10×22m =20m ,故路程为65m ,A 对;此时离抛出点高25m ,故位移大小为25m ,方向竖直向上, B 对;此时速度为v =10×2m/s=20m/s ,方向向下,速度改变量大小为50m/s ,C 错;平均速度为v =255m/s =5m/s ,D 错.4.(2018·福建师大附中联考)一物体自空中的A 点以一定的初速度竖直向上抛出,1s 后物体的速率变为10m/s ,则此时物体的位置和速度方向可能是(不计空气阻力,取g =10m/s 2)( )A .在A 点上方,速度方向向下B .在A 点上方,速度方向向上C .在A 点,速度方向向下D .在A 点下方,速度方向向下 [答案] B[解析] 做竖直上抛运动的物体,要先后经过上升和下降两个阶段,若1s 后物体处在下降阶段,即速度方向向下,速度大小为10m/s ,那么,1s 前即抛出时的速度大小为0,这显然与题中“以一定的初速度竖直向上抛出”不符,所以1s 后物体只能处在上升阶段,此时物体正在A 点上方,速度方向向上,选项B 对。
高考物理总复习 专题一 第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动
v20
(4)两个特征量:最大高度 h=____2_g_____;从抛出到落回
2v0
抛出点的运动时间 t=_____g_____.
【基础检测】 1.两物体分别从不同高度自由下落,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.gt2 C.34gt2
答案:D
》》》考点 2 竖直上抛运动的规律 ⊙重点归纳
1.分段法分析竖直上抛运动 上升过程:vt=0、a=-g 的匀减速直线运动. 下降过程:自由落体运动. 2.整体法分析竖直上抛运动 将上升和下降过程统一看成是初速度 v0 向上,加速度 g 向 下的匀变速直线运动.
速度公式:vt=v0-gt.
1
图 1-3-1
解析:小球 a、b 释放后均做自由落体运动,则有 h=12gt2, 代入计算得 ta=2 s,tb= 3 s,小球 a 提前 1 s 释放,所以 b 释 放后 a 运动 ta-1 s=1 s 落入 C 盘,比 b 球早落入.选项 A、C 错误.b 球释放时 a 下落 1 s,此时下落的高度 h=12gt′2=5 m, 刚好到达小球 b 的同高处,此时 b 开始释放,所以二者在 B 点 相遇,然后 a 球超过 b 球先落入盘中.选项 D 正确,B 错误.
t=2gv0=2 3 s.
》》》考点1 自由落体运动的规律 ⊙重点归纳
所有匀变速直线运动的推论,包括初速度为零的比例式结 论,都适用于自由落体运动.
【考点练透】 1.(2015 年上海十三校联考)在真空中,将苹果和羽毛同时
从同一高度由静止释放,下列频闪照片中符合事实的是( )
A
B
C
考点03 自由落体运动和竖直上抛运动 (核心考点精讲精练)(教师版) 备战2025年高考物理一轮复习
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 .50Hz【答案】C【详解】由题图可知,设闪光周期为T ,钢球从物理书上边沿到下边沿经过6次闪光,可知钢球下落时间为5t T =物理课本长度约为0.3m l =钢球做自由落体运动()2211522l gt g T ==解得0.05s T »该频闪摄影的闪光频率f 约为120Hz f T=»故选C 。
高考物理一轮复习1.3自由落体和竖直上抛追及相遇问题课时作业新人教版必修1
第3课时 自由落体和竖直上抛追及相遇问题STEP活页作业■强化训练 技能提高1. (2014 •海南卷,3)将一物体以某一初速度竖直上抛。
物体在运动过程中受到一个大小不变的空气阻力作用,它从抛出点到最高点的运动时间为t i ,再从最高点回到抛出点的运动时间为t 2,如果没有空气阻力作用,它从抛出点到最高点所用的时间为t o ,贝U( )A. t 1>t 0 t 2<t 1B. t 1<t 0 t 2>t 1C. t 2>t 0 t 2>t 1D. t 1<t 0 t 2<t 1解析 由题可知,空气阻力大小不变,故三段时间内均为匀变速直线运动,根据匀变速 1直线运动的特点,将三个过程均看成初速度为零的匀变速直线运动,由 h = 2at 2可知,加速度大的用时短,故正确答案为Bo答案 B 2 .某同学在实验室做了如图 1所示的实验,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0.5 cm,该同学从计时器上读出小球通过光电门的时一 32间为1.00 x 10 s , g 取10 m/s ,则小球开始下落的位置距光电门的距离为A. 1 m B . 1.25 m C . 0.4 m D . 1.5 mx解析 小球通过光电门的时间很短,这段时间内的平均速度可看成瞬时速度,v = t = 52vm/s ,由自由落体运动规律可知 h = 2g = 1.25 m , B 正确。
答案 B 3.(多选)(2014 •郑州第47中学高三第一次月考)甲、乙两物体,甲的质量为2 kg ,乙的电谶铁饮质小球光电门图1质量为4 kg,甲从20 m高处自由落下,1 s后乙从10 m高处自由落下,不计空气阻力,重力加速度为10 m/s 2。
在两物体落地之前,下列说法中正确的是( )A. 同一时刻甲的速度大B. 同一时刻两物体的速度相同C. 两物体从起点各自下落1 m时的速度是相同的D. 落地之前甲和乙的高度之差保持不变解析甲比乙先下落1秒,即t甲=t乙+ 1,由速度公式知,v甲=gt甲〉V z =1 2 1 2 1gt乙,故A项正确,B项错误;由位移公式知,h甲一h乙=2gt甲一~gt乙=gt乙+q g,故D 项错误;由速度—位移关系式知,自起点各自下落 1 m时的速度均为v = 2gh = 2X 10X1 m/s = 2#5 m/s,故C项正确。
专题1.3 自由落体与竖直上抛运动(押题专练)-2018年高考物理一轮复习精品资料(解析版)
1.如图所示,一个小球从地面竖直上抛。
已知小球两次经过较低点A 的时间间隔为T A ,两次经过较高点B 的时间间隔为T B ,重力加速度为g ,则A 、B 两点间的距离为( )A.T A -T B g 2B.T 2A -T 2B g2C.T 2A -T 2B g4D.T 2A -T 2Bg 8答案 D解析 根据竖直上抛运动的对称性可知,A 、B 两点离最高点的高度分别为h A =12g ⎝⎛⎭⎫T A 22=18gT 2A ,h B=12g ⎝⎛⎭⎫T B 22=18gT 2B ,A 、B 两点间的距离Δh =h A -h B =T 2A -T 2B g 8,故D 正确。
2.一条悬链长7.2 m ,从悬挂点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,则整条悬链通过悬挂点正下方20 m 处的一点所需的时间是(g 取10 m/s 2)( )A .0.3 sB .0.4 sC .0.7 sD .1.2 s 答案 B3.(多选)从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落,两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v,则下列说法正确的是()A.A上抛的初速度与B落地时的速度大小相等,都是2vB.两物体在空中运动的时间相等C.A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同D.两物体在空中同时到达的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点答案AC4.伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次。
假设某次实验伽利略是这样做的:在斜面上任取三个位置A、B、C,让小球分别由A、B、C滚下,如图所示。
设A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v1、v2、v3,则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是()A.v 12=v 22=v 32B.v 1t 1=v 2t 2=v 3t 3C .s 1-s 2=s 2-s 3 D.s 1t 21=s 2t 22=s 3t 23答案 D解析 小球做初速度为零的匀加速直线运动,由匀加速直线运动规律知A 、C 错误;由s =12at 2和v =at 知,a =2s t 2=vt ,小球下滑的加速度相同,而B 不是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的关系式,故只有D 正确。
高一物理【自由落体与竖直上抛运动】专题训练习题(原卷版)
高一物理【自由落体与竖直上抛运动】专题训练习题一素养核心聚焦考点一物理观念-运用自由落体运动规律解题例题1.一物体从高处自由下落,经2s落地,则该物体下落1s时,离地高度是(g取10m/s2)()A.5m B.10m C.15m D.18m考点二科学思维-竖直上抛运动规律的应用例题2.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,求小球运动到离抛出点15m处所经历的时间。
(g=10m/s2)考点三科学思维-竖直方向上的追及相遇问题例题3.从地面上以初速度2v0竖直上抛物体A,相隔时间△t后再以初速度v0从同一地点竖直上抛物体B,不计空气阻力,重力加速度为g,以下说法正确的是( )A.物体A、B只能在物体A下降过程中相遇B.当Δt>2v0g物体A、B可能相遇C.当Δt>3v0g时物体A、B在空中不可能相遇D.要使物体B正在下落时与A相遇一定要满足的条件是2v0g <Δt<3v0g二学业质量测评基础练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.宇航员在月球上做自由落体实验:将一个质量为1.0kg的小球从离月球表面一定高度处由静止开始自由释放并计时,测得小球在第5秒内的位移是7.2m,此时小球还未落到月球表面,则以下判断正确的是()A.小球在5秒末的速度大小为7.2m/sB.月球表面的重力加速度大小为1.6m/s2C.小球在第3秒内的位移为3.6mD.小球在前5秒内的平均速度大小为3.6m/s3.甲、乙两物体所受重力之比为1:4,甲、乙两物体所在的位置高度之比为4:1,它们都做自由落体运动,则下列说法中正确的是( )A.落地时的速度之比是2:1 B.从开始下落到着地的平均速度之比是4:1C.下落过程中加速度之比是1:4 D.从开始下落到着地所用时间之比为16:14.地面上有一钢球B,其正上方距地面高40m的位置有一个钢球A,现将钢球B竖直上抛,同时钢球A 由静止自由释放,不计钢球受到的阻力,两球能在空中相遇。
2019年高考物理一轮复习精品资料:专题1.3 自由落体与竖直上抛运动(押题专练)含解析
2019年高考物理一轮复习精品资料:专题1.3自由落体与竖直上抛运动(押题专练)1.如图所示,一个小球从地面竖直上抛。
已知小球两次经过较低点A的时间间隔为T A,两次经过较高点B的时间间隔为T B,重力加速度为g,则A、B两点间的距离为( )A.TA-T B g2B.T2A-T2B g2C.T2A-T2B g4D.T2A-T2B g8答案 D解析根据竖直上抛运动的对称性可知,A、B两点离最高点的高度分别为h A=12g⎝⎛⎭⎪⎫T A22=18gT2A ,h B=12g⎝⎛⎭⎪⎫T B22=18gT2B,A、B两点间的距离Δh=h A-h B=T2A-T2B g8,故D正确。
2.一条悬链长7.2 m,从悬挂点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,则整条悬链通过悬挂点正下方20 m处的一点所需的时间是(g取10 m/s2)( ) A.0.3 s B.0.4 s C.0.7 s D.1.2 s答案 B3.(多选)从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落,两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v,则下列说法正确的是( ) A.A上抛的初速度与B落地时的速度大小相等,都是2vB.两物体在空中运动的时间相等C.A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同D.两物体在空中同时到达的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点答案AC4.伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次。
假设某次实验伽利略是这样做的:在斜面上任取三个位置A、B、C,让小球分别由A、B、C滚下,如图所示。
设A、B、C与斜面底端的距离分别为s1、s2、s3,小球由A、B、C运动到斜面底端的时间分别为t1、t2、t3,小球由A、B、C运动到斜面底端时的速度分别为v、v2、v3,则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小1球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是( )。
高考物理一轮复习 第一章 第3课时 自由落体与竖直上抛
第一章第3课时自由落体与竖直上抛运动(课时活页卷)一、单项选择题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∶3【答案】 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;对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项错误.2.科技馆里有一个展品,该展品放在暗处,顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置,在频闪光源的照射下,可以看到水滴好像静止在空中固定的位置不动,如图所示.某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔,用最小刻度为毫米的刻度尺测量了空中几滴水间的距离,由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为(g取10 m/s2)( )A.0.01 s B.0.02 sC.0.1 s D.0.2 s【答案】 C【解析】第1滴水滴与第2滴水滴之间的间距为h1=10.0 cm-1.0 cm=9.0 cm,第2滴与第3滴之间的间距为h2=29.0 cm-10.0 cm=19.0 cm,所以相邻水滴间距之差为Δh =h2-h1=19.0 cm-9.0 cm=10.0 cm=0.1 m,根据公式Δh=gT2可知,该装置喷射水滴的时间间隔为T=Δhg=0.110s=0.1 s.本题答案为C.3.一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低的点A的时间间隔是T A,两次经过一个较高的点B的时间间隔是T B,则A、B之间的距离为( )A.18g(T2A-T2B) B.14g(T2A-T2B)C.12g (T 2A -T 2B ) D.12g (T A -T B )2 【答案】 A【解析】 根据时间的对称性,物体从A 点到最高点的时间为T A2,从B 点到最高点的时间为T B2,所以A 点到最高点的距离h A =12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T A 22=gT 2A 8,B 点到最高点的距离h B =12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T B 22=gT 2B8,故A 、B 之间的距离为h A -h B =18g (T 2A -T 2B ),正确选项为A.(2013.广东湛江二中月考)4.用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间.甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方,乙同学在直尺下端刻度为a 的地方做捏住尺子的准备,但手没有碰到尺子.当乙同学看到甲同学放开尺子时,立即捏住尺子,乙同学发现捏住尺子刻度为b 的位置.已知重力加速度为g ,a 、b 的单位为国际单位,则乙同学的反应时间t 约等于( )A.2a gB.2b gC.2a -bgD.2b -ag【答案】 C【解析】 根据自由落体运动的规律,尺子下落(a -b )高度对应的时间即乙同学的反应时间.由公式h =12gt 2得t =2a -bg,选项C 项正确. 二、双项选择题5.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 mB .位移大小为25 m ,方向向上C .速度改变量的大小为10 m/sD .平均速度大小为13 m/s ,方向向上 【答案】 AB【解析】 初速度为30 m/s ,只需3 s 即可上升到最高点,位移为h 1=v 202g=45 m ,再自由下落2 s ,下降高度为h 2=12 gt 2=0.5×10×22m =20 m ,故路程为65 m ,A 对;此时离抛出点高25 m ,故位移大小为25 m ,方向竖直向上,B 对;此时速度为v =gt =10×2 m/s =20 m/s ,方向向下,速度改变量大小为50 m/s ,C 项错;平均速度为v =255 m/s =5 m/s ,D 项错.6.以35 m/s 的初速度竖直向上抛出一个小球.不计空气阻力,g 取10 m/s 2.以下判断正确的是( )A .小球到达最大高度时的速度为0B .小球到达最大高度时的加速度为0C .小球上升的最大高度为61.25 mD .小球上升阶段所用的时间为7 s 【答案】 AC【解析】 小球到达最高点时的速度为0,但加速度为g ,故A 项正确,B 项错误;由H=v 202g 得小球上升的最大高度为H =61.25 m ,由t 上=v 0g可得小球上升阶段所用的时间为t 上=3.5 s ,故C 项正确,D 项错误.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1 s ,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B. 甲、乙两球的距离始终保持不变 C .甲、乙两球的速度之差保持不变 D .甲、乙两球的速度之差越来越小 【答案】 AC【解析】 设甲运动的时间为t ,则乙运动的时间为(t -1 ),由h =12gt 2知,Δh =12gt2-12g (t -1)2=gt -12g ,所以甲、乙两球的距离越来越大,A 正确,B 错误;由v =gt 知,Δv =gt -g (t -1)=g ,所以甲、乙两球的速度之差保持不变,C 正确,D 错误.(2013.广东茂名一中月考)8.从地面上竖直向上抛出一个物体A ,同时在离地面某一高度有另一个物体B 开始自由落下,两物体在空中同时到达同一高度时速率都为v ,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A .物体A 上抛时的初速度和物体B 落地时的速度大小相等,都是2v B .物体A 和B 在空中运动的时间相等C .物体A 上升的最大高度和物体B 开始下落的高度相等D .两物体在空中同时到达的同一个高度处一定是物体B 开始下落时的高度的一半 【答案】 AC【解析】 A 上升最大高度应与B 自由落体时高度相同,物体A 是B 在空中运动的时间2倍,两物体在空中同时到达的同一个高度处一定是物体B 开始下落时的高度的 .9.物体做竖直上抛运动,在落回抛出点时该物体的速率是30 m/s ,那么物体(g 取10 m/s 2)( )A .由抛出到落回抛出点的时间是6 sB .只有在2 s 末时经过40 m 高处C .经过25 m 高处时的瞬时速率只能是20 m/sD .上升的最大高度是90 m 【答案】 C【解析】 由抛出到落回抛出点的时间t =2v 0g =2×3010S =6 s ,A 项正确;由s =v 0t -12gt 2得,t =2 s 或=4 s ,B 项错误;由v 2-v 20=-2gs 得,v =±20 m/s,C 项正确;上升的最大高度s =v 202g =3022×10m =45 m ,D 项错误.三、非选择题10.某人站在高楼的平台边缘,以20 m/s 的初速度竖直向上抛出一石子.求: (1)物体上升的最大高度是多少?回到抛出点所用的时间为多少?(2)石子抛出后通过距抛出点下方20 m 处所需的时间.不考虑空气阻力,g 取10 m/s 2. 【答案】 见解析【解析】 解法一 上升过程,匀减速直线运动,取竖直向上为正方向,v 0=20 m/s ,a 1=-g ,v =0,根据匀变速直线运动公式:v 2-v 20=2as ,v =v 0+at ,得物体上升的最大高度:H =-v 202a 1=v 202g =2022×10 m =20 m ;上升时间:t 1=-v 0a 1=v 0g =2010s =2 s下落过程,自由落体运动,取竖直向下为正方向,v 02=0,a 2=g ,回到抛出点时,s 1=H ,到抛出点下方20 m 处时,s 2=40 m ,根据自由落体公式,得下落到抛出点的时间:t 2=2s 1g=2×2010s =2 s 下落到抛出点下方20 m 处的时间:t 2′=2s 2g=2×4010s = 2 2 s所以物体上升的最大高度H =20 m ,回到抛出点所用的时间为4 s ,落到抛出点下方20 m 处所经历的时间为2(1+2) s.解法二 全过程分析,取向上为正方向,v 0=20 m/s ,a =-g ,最大高度时v =0,回到抛出点时s 1=0 m ,落到抛出点下方20 m 处时s =-20 m ,由匀变速运动公式得物体上升的最大高度:H =v 202g =2022×10m =20 m回到抛出点时:s 1=v 0t 1-12gt 21,t 1=2v 0g =2×2010 s =4 s落到抛出点下方20 m 处时:s =v 0t 2-12gt 22,代入数据得-20=20t 2-12×10t 22解得⎩⎨⎧t 2=2+22 s t 2′=2-22 s.t 2′<0,故舍去.11.2010年11月25日第十六届广州亚运会女子10 m 跳台比赛中中国选手胡亚丹以436.70分的成绩获得冠军.如图所示,假设她从离水面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(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计).从离开跳台到手触水面,她可用于完成空中动作的时间是多少?(计算时可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点,g 取10 m/s 2)【答案】 1.75 s【解析】 由向上跃起的高度h 1=0.45 m 可求得向上跃起的时间为t 1=2h 1g=2×0.4510s =0.3 s 设运动员从手到脚全长2l ,双手向上立在跳台上时,重心位置O 离跳台为l ,手接触水面时重心位置O 离水面也为l ,运动员从最高点到将入水时,重心下降的高度h 2=H +l +h 1-l =H +h 1=10.45 m下降过程的时间t 2=2h 2g=2×10.4510s =1.45 s 所以运动员完成空中动作的时间为t =t 1+t 2=0.3 s +1.45 s =1.75 s.12.在香港海洋公园的游乐场中,有一台大型游戏机叫“跳楼机”.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m 高处,然后由静止释放.座椅沿轨道自由下落一段时间后,开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动,下落到离地面 4 m 高处速度刚好减小到零,这一下落全过程经历的时间是 6 s .(取g =10 m/s 2)求:(1)座椅被释放后自由下落的高度有多高?(2)在匀减速运动阶段,座椅和游客的加速度大小是多少? 【答案】 (1)7.2 m (2)2.5 m/s 2【解析】 设前、后两过程下落的高度分别为h 1、h 2,所用时间分别为t 1、t 2,减速过程加速度的大小为a ,运动中达到的最大速度为v ,则有h 1+h 2=40 m -4 m t 1+t 2=6 s v 2=2gh 1=2ah 2 t 1=v g ,t 2=va由以上各式联立解得:h 1=7.2 m ,a =2.5 m/s 2.。
高考物理一轮复习名师预测:专题1.3 自由落体与竖直上抛运动(含解析).pdf
C.hD.h
8.答案:B;解析:根据初速度为零的匀变速直线运动规律:连续相等时间内的位移比为可得:。
9.甲的重力是乙的3倍,它们从同一地点同一高度处同时自由下落,则下列说法正确的是
A.甲比乙先着地
B.甲比乙的加速度大
C.甲、乙同时着地
D.无法确定谁先着地
1.自来水由水管口滴出水滴,每相邻水滴滴出的时间间隔基本上是相等的,在水管口的正下方,倒扣一个小盆
图K3-3
A.位置“1”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“3”的速度为
7.用如图K3-4所示的方法可以测出一个人的反应时间.甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方,乙同学在直尺
下端刻度为a的地方做捏住尺子的准备,但手没有碰到尺子.当乙同学看到甲同学放开尺子时,立即捏住尺子,乙同学
不计小球与地面发生碰撞的时间,则小球运动的速度图线可能是图K3-2中的( )
6.如图K3-3所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,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
,下列判断错误的是( )
2.某人在高层建筑的阳台外侧以的速度竖直向上发出一个小物体,当小物块运动到离抛出点15m处时,所经历的时
间可能是( )
A.1s
B.
C.3s
D.4s
2.答案:ABC。解析:15m可能在抛出点之上,也可能在抛出点之下。
3.一物体从较高处作自由落体运动,经后刚好着地.已知为大于3的整数,取,则( )
5.在一根轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿绳上端的小球站在三层楼的阳台上放手让小球自由下落,两球落
高考物理一轮复习考点解析学案:专题1.3 自由落体与竖直上抛运动.pdf
物体只受重力作用所做的初速度为零的匀加速直线运动. 特点:(l)只受重力;(2)初速度为零. 规律:(1)vt=gt;(2)s=?gt2;(3)vt2=2gs;(4)s=;(5); 二、竖直上抛 1、将物体沿竖直方向抛出,物体的运动为竖直上抛运动.抛出后只在重力作用下的运动。
其规律为:(1)vt=v0-gt,(2)s=v0t -?gt2 (3)vt2-v02=-2gh 2.两种处理办法:两种思路解题:(速度和时间的对称) (1)分段法:上升阶段看做初速度为零,加速度大小为g的匀减速直线运动,下降阶段为自由落体运动. (2)整体法:从整体看来,运动的全过程加速度大小恒定且方向与初速度v0方向始终相反,因此可以把竖直上抛运动看作是一个统一的减速直线运动。
这时取抛出点为坐标原点,初速度v0方向为正方向,则a=一g。
(用此解法特别注意方向) 3.上升阶段与下降阶段的特点:(速度和时间的对称) (l)物体从某点出发上升到最高点的时间与从最高点回落到出发点的时间相等。
即 t上=v0/g=t下 所以,从某点抛出后又回到同一点所用的时间为t=2v0/g (2)上抛时的初速度v0与落回出发点的速度V等值反向,大小均为;即 V=V0=注意:①以上特点适用于竖直上抛物体的运动过程中的任意一个点所时应的上升下降两阶段,因为从任意一点向上看,物体的运动都是竖直上抛运动,且下降阶段为上升阶段的逆过程. ②以上特点,对于一般的匀减速直线运动都能适用。
若能灵活掌握以上特点,可使解题过程大为简化.尤其要注意竖直上抛物体运动的时称性和速度、位移的正负。
【高频考点突破】 考点一、考查自由落体运动 1.一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1-2-3所示.已知曝光时间为 s,则小石子出发点离A点约为( ) 考点、考查竖直上抛运动 .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/s2.5 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 考点、自由落体和竖直上抛的综合问题 .如图1-2-5所示,A、B两棒长均为L=1 m,A的下端和B的上端相距x=20 m,若A、B同时运动,A做自由落体运动,B做竖直上抛运动,初速度v0=40 m/s.求: 图1-2-5 (1)A、B两棒何时相遇; (2)从相遇开始到分离所需的时间. 【经典考题精析】 2013·全国卷将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的v-t图像分别如直线甲、乙所示,则( ) A.t=2 s时,两球高度相差一定为40 m B.t=4 s时,两球相对于各自抛出点的位移相等 C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等 BD 本题关键的条件是抛出点距地面高度不同.t=2 s时,甲离抛出点为40 m,乙刚开始运动,若抛出点在同一高度,则甲、乙高度差为40 m,但是抛出点距地面高度不同,故A错误;t=4 s时,甲正在下落,离抛出点为40 m,乙正在上升,离抛出点也为40 m,B正确;两球从抛出到落回各自的抛出点时间相同,但是因为抛出点距地面高度不同,因此C错误;两球从各自抛出点至达到最高点的时间都是3 s,D正确. 2.(2012·山东高考)将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v-t图象如图1-3-7所示.以下判断正确的是( ) 图1-3-7 A.前3 s内货物处于超重状态 B.最后2 s内货物只受重力作用 C.前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同 D.第3 s末至第5 s末的过程中,货物的机械能守恒 2011·重庆卷 某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2 s听到石头落地声.由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10 m/s2)( ) A.10 m B.20 m C.30 m D.40 m B 【解析】 由h=gt2=×10×22 m=20 m,B正确. 【当堂巩固】 1.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 【解析】 伽利略对运动的研究,通常包括以下几个方面的要素:通过对现象的一般观察,提出假设,运用逻辑(包括数学)推理得出推论,通过实验对推论进行检验,最后对假设进行修正和推广.伽利略对自由落体运动的研究也是如此,故正确选项为D. 【答案】D 2.一个小石块从空中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∶3 B.1∶5 C.1∶8 D.1∶9 【解析】 经过b点时的位移为hab=,经过c点时的位移为hac=,所以hab∶hac=1∶9,故选D. 【答案】D 3.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 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,如右图所示,已知曝光时间为 s,则小石子出发点离A点的距离约为( ) A.6.5 m B.10 m C.20 m D.45 m 【答案】C 5.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3 s竖直方向的位移只要满足x1∶x2∶x3=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∶5 D.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∶3 如右图所示,让一个苹果从楼上某一高度自由下落,苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3.图中直线为苹果在空中的运动轨迹.若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是( ) A.苹果通过第1个窗户所用的时间最长 B.苹果通过第2个窗户的平均速度最大 C.苹果通过第3个窗户所用的时间最长 D.苹果通过第3个窗户的平均速度最大 7.在塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20 m.不计空气阻力,设塔足够高.则物体位移大小为10 m时,物体通过的路程可能为( ) A.10 m B.20 m C.30 m D.50 m 【解析】 . “蹦床”是奥运体操的一种竞技项目,比赛时,可在弹性网上安装压力传感器,利用压力传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力.并由计算机作出压力(F)—时间(t)图象,如下图为某一运动员比赛时计算机作出的F—t图象,不计空气阻力,则关于该运动员,下列说法正确的是( ) A.裁判打分时可以把该运动员的运动看成质点的运动 B.1 s末该运动员的运动速度最大 C.1 s末到2 s末,该运动员在做减速运动 D.3 s末该运动员运动到最高点 .不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛一物体,从抛出至回到抛出点的时间为t,现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板,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约为( ) A.0.5t B.0.4t C.0.3t D.0.2t 【答案】C 1.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定.近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g归于测长度和时间,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球又落到原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于( ) A. B. C. D. .如图1-3-11是做直线运动的甲、乙两个物体的位移—时间图象,由图象可知( ) 图1-3-11 A.乙开始运动时,两物体相距20 m B.在0~10 s这段时间内,两物体间的距离逐渐增大 C.在10~25 s这段时间内,两物体间的距离逐渐变小 D.两物体在10 s时相距最远,在25 s时相遇 .从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体、的速度—时间图象如图1-3-13所示 .在0~t2时间内,下列说法中正确的是( ) 图1-3-13 A.Ⅰ物体所受的合外力不断增大,Ⅱ物体所受的合外力不断减小 B.在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远 C.t2时刻Ⅰ物体在Ⅱ物体前方 D.Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是 . 图1-3-14 如图1-3-14所示为某质点做直线运动的v-t图象,由图可知这个质点的运动情况是( ) A.前5 s做的是匀速运动 B.5~15 s内做匀加速运动,加速度为1 m/s2 C.15~20 s内做匀减速运动,加速度为-3.2 m/s2 D.质点15 s末离出发点最远,20秒末回到出发点 . 图1-3-15 某物体运动的v-t图象如图1-3-15所示,下列说法正确的是( ) A.物体在第1 s末运动方向发生变化 B.物体在第2 s内和第3 s内的加速度是相同的 C.物体在4 s末返回出发点 D.物体在5 s末离出发点最远,且最大位移为0.5 m .某人将小球以初速度v0竖直向下抛出,经过一段时间小球与地面碰撞,然后向上弹回,以抛出点为原点,竖直向下为正方向,小球与地面碰撞时间极短,不计空气阻力和碰撞过程中动能损失,则下列图象中能正确描述小球从抛出到弹回的整个过程中速度v随时间t的变化规律的是( ) 图1-3-16 亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员成功将其驱离.假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v-t图象如图1-3-16所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变.则下列说法正确的是( ) A.海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动 B.海盗快艇在96 s末开始调头逃离 C.海盗快艇在66 s末离商船最近 D.海盗快艇在96~116 s内做匀减速直线运动 .汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮起时启动,以0.4 m/s2的加速度做匀加速运动,经过30 s后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B以8 m/s的速度从A车旁边驶过,且一直以此速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始( ) A.A车在加速过程中与B车相遇 B. A、B相遇时速度相同 C.相遇时A车做匀速运动 D.两车不可能在运动中相遇两次 1.在高为h处,小球A由静止开始自由落下,与此同时,在A的正下方地面上以初速度v0竖直向上抛出另一小球B,求A、B在空中相遇的时间与地点,并讨论A、B相遇的条件(不计空气阻力作用,重力加速度为g). .研究人员为检验某一产品的抗撞击能力,乘坐热气球并携带该产品竖直升空,当热气球以10 m/s的速度匀速上升到某一高度时,研究人员从热气球上将产品自由释放,测得经11 s产品撞击到地面.不计产品所受的空气阻力,求产品的释放位置距地面的高度.(g取10 m/s2) 【解析】 .甲、乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以v1=16 m/s的初速度、a1=-2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,乙车以v2=4 m/s的初速度、a2=1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,求两车再次相遇前两车相距最大距离和再次相遇时两车运动的时间. .在2012年伦敦奥运会上,某运动员在100 m预赛中成绩刚好为10.00 s. (1)假设运动员从起跑开始全程一直保持匀加速运动,求运动员的加速度a及冲刺终点时速度v的大小; (2)实际上,运动员起跑时会尽力使加速度达到最大,但只能维持一小段时间,受到体能的限制和空气阻力等因素的影响,加速度将逐渐减小,到达终点之前速度已达到最大.图1-3-18中记录的是该运动员在比赛中的v-t图象,其中时间t1(0~2 s)和时间t3(7~10 s)内对应的图线均可视为直线,时间t2(2~7 s)内对应的图线为曲线,试求运动员在时间t2(2~7 s)内的平均速度的大小.。
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1.关于自由落体运动,下列说法中正确的是()
A.自由落体运动是一种匀速直线运动
B.物体刚下落时,速度和加速度都为零
C.物体的质量越大,下落时加速度就越大
D.物体在下落的过程中,每秒速度都增加9.8m/s
2.伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,对于这个研究过程,下列说法正确的是()
A.斜面实验是一个理想实验
B.斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程
C.通过对斜面实验的观察与计算,直接得到落体运动的规律
D.不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确
3.如图所示,一个小球从地面竖直上抛。
已知小球两次经过较低点A的时间间隔为T A,两次经过较高点B的时间间隔为T B,重力加速度为g,则A、B两点间的距离为()
A.T A -T B g 2
B.T 2A -T 2B g 2
C.T 2A -T 2B g 4
D.T 2A -T 2B g 8
4.在以速度v 匀速上升的电梯内竖直向上抛出一个小球,电梯内观察者看见小球经时间t 达到最高点,不计空气阻力,则有( )
A .地面上的人看见球抛出时的速度为v 0=gt
B .电梯中的人看见球抛出时的速度为v 0=gt
C .地面上的人看见球上升的最大高度为h =12
gt 2 D .地面上的人看见球上升的时间也为t
5.一物体做竖直上抛运动(不计空气阻力),初速度为30m/s ,当物体的位移为25m 时,经历的时间为(g 取10m/s 2)( )
A .1s
B .2s
C .5s
D .3s
6.将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2s ,它们运动的v -t 图象分别如直线甲、乙所示。
则( )
A .t =2s 时,两球高度相差一定为40m
B .t =4s 时,两球相对于各自抛出点的位移相等
C .两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D .甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等
7.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,下列判断正确的是( )
A .位置“1”是小球释放的初始位置
B .小球做匀加速直线运动
C .小球下落的加速度为d T 2
D .小球在位置“3”的速度为7d 2T
8.在某一高度以v 0=20m/s 的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10m/s 时,以下判断正确的是(g 取10m/s 2)( )
A .小球在这段时间内的平均速度大小可能为15m/s ,方向向上
B .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m/s ,方向向下
C .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m/s ,方向向上
D .小球的位移大小一定是15m
9.利用水滴下落可以测量重力加速度g ,调节水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一盘子,调整盘子的高度,使一滴水滴碰到盘子时,恰好有另一滴水从水龙头开始下落,而空中还有两个正在下落的水滴,测出水龙头处到盘子的高度为h (m),再用秒表测量时间,从第一滴水离开水龙头开始,到第N 滴水落至盘中,共用时间为T (s),当第一滴水落到盘子时,第二滴水离盘子的高度为________m ,重力加速度g =________m/s 2。
10.一物体自空中O 处自由下落,途经A 点后落到地面上B 点,已知物体在B 点处的速度是A 点处速度的43
,A 、B 间距离为7m ,求O 点离地面的高度。
11.如图所示,长度为L 的细杆AB ,从静止开始下落,求它的B 端开始通过距下端h 处的P 点到A 端恰好通过P 点所用的时间。
12.伦敦奥运会陈若琳的体重约为47kg,身高约为1.58m,她站在离水面10m高的跳台上,重心离跳台面的高度约为0.80m,竖直向上跃起后重心升高0.45m到达最高点,入水时身体竖直,当手触及水面时伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,如图所示,这时陈若琳的重心离水面约为0.80m设运动员在入水及在水中下沉的过程中受到水的作用力大小不变。
空气阻力可忽略不计,重力加速度g=10m/s2。
(结果保留两位有效数字)
(1)求陈若琳从离开跳台到手触及水面的过程中可用于完成一系列动作的时间。
(2)若陈若琳入水后重心下沉到离水面约2.2m处速度变为零,试估算水对陈若琳的阻力的大小。
13.客车以20m/s的速度行驶,突然发现同轨前方120m处有一列车正以6m/s的速度同向匀速前进.于是客车紧急刹车,以0.8m/s2的加速度匀减速运动,试判断两车是否相撞?(匀减速追匀速)14.一辆摩托车行驶的最大速度为30m/s.现让该摩托车从静止出发,要在4mi n内追上它前方相距1km、正以25m/s的速度在平直公路上行驶的汽车,则该摩托车行驶时,至少应具有多大的加速度?
15.汽车由静止出发做匀加速直线运动,6s后改做匀速直线运动4s,然后刹车改做匀减速直线运动,再经3s停止,全程共行进153m.求:
(1)汽车刹车后的加速度;
(2)汽车在第12s末的速度.
16.汽车刹车前速度为20m/s,刹车获得的加速度大小为2m/s2,求:
(1)汽车刹车开始后20s内滑行的距离;
(2)从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间;
(3)静止前2.5s内汽车滑行的距离.
17.跳伞运动员做低空跳伞表演,当直升飞机悬停在离地面224m高时,运动员离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,打开伞后运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降.为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s,g=10m/s2.求:
(1)运动员打开伞时,离地面的高度至少为多少?
(2)着地时的安全速度相当于从多高处自由落下?
(3)运动员在空中的最短时间为多少?。