2019年高考物理一轮复习专题1.12自由落体运动千题精练
2019届高考物理一轮总复习配套练习题全集(49套有答案)【高考】
李仕才 一、选择题
1、如图所示，在一个倾角为 θ 的斜面上，有一个质量为 m，带负电的小球 P(可视为点电荷)，空间存
在着方向垂直斜面向下的匀强磁场，带电小球与斜面间的摩擦力不能忽略，它在斜面上沿图中所示的哪个
方向运动时，有可能保持匀速直线运动状态( )
A．v1 方向
A．小球 A 落地时间为 3 s B．物块 B 运动时间为 3 s C．物块 B 运动 12.5 m 后停止 D．A 球落地时，A、B 相距 17.5 m
解析：选 ACD 根据 H＝12gt2 得，t＝
2gH＝
2×45 10
s＝3
s，故
A
正确。物块
B
匀减速直线运动的加
速度大小 a＝μg＝0.4×10 m/s2＝4 m/s2，则 B 速度减为零的时间 t0＝va0＝140 s＝2.5 s，滑行的距g′∶g＝1∶5
C．M 星∶M 地＝1∶20
D．M 星∶M 地＝1∶80
【答案】BD 5、如图 6 所示，固定于水平面上的光滑斜面足够长，一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板 P 相连，
另一端与盒子 A 相连，A 内放有光滑球 B，B 恰与盒子前、后壁接触，现用力推 A 使弹簧处于压缩状态，然
2、[多选]光滑斜面上，当系统静止时，挡板 C 与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，A、B 质量相等。
在突然撤去挡板的瞬间( )
A．两图中两球加速度均为 gsin θ
B．两图中 A 球的加速度均为零
C．图甲中 B 球的加速度为 2gsin θ
D．图乙中 B 球的加速度为 gsin θ
解析：选 CD 撤去挡板前，对整体分析，挡板对 B 球的弹力大小为 2mgsin θ，因弹簧弹力不能突变，而 杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中 A 球所受合力为零，加速度为零，B 球所受合力为 2mgsin θ， 加速度为 2gsin θ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B 球所受合力均为 mgsin θ，加速度均为 gsin θ，故 C、D 正确，A、B 错误。
(完整版)2019年高考物理一轮基础系列题1含解析新人教版
5、[多选]如图所示，一块长木板 B 放在光滑的水平面上，在 B 上放一物体 A，现以恒 定的外力 F 拉 B，由于 A、B 间摩擦力的作用，A 将在 B 上滑动，以地面为参考系，A、B 都 向前移动一段距离。在此过程中( )
A．外力 F 做的功等于 A 和 B 动能的增量 B．B 对 A 的摩擦力所做的功等于 A 的动能增量 C．A 对 B 的摩擦力所做的功等于 B 对 A 的摩擦力所做的功 D．外力 F 对 B 做的功等于 B 的动能的增量与 B 克服摩擦力所做的功之和 解析：选 BD A 物体所受的合外力等于 B 对 A 的摩擦力，对物体 A 应用动能定理，则 有 B 对 A 的摩擦力所做的功等于 A 的动能的增量，B 对；A 对 B 的摩擦力与 B 对 A 的摩擦力 是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于 A 在 B 上滑动，A、B 相对地的 位移不等，故二者做功不等，C 错；对长木板 B 应用动能定理，WF－Wf＝ΔEkB，即 WF＝ΔEkB＋Wf 就是外力 F 对 B 做的功，等于 B 的动能增量与 B 克服摩擦力所做的功之和， D 对；由前述讨论知 B 克服摩擦力所做的功与 A 的动能增量(等于 B 对 A 的摩擦力所做的功)不 等，故 A 错。 6、(多选)一物体静止在水平地面上，在竖直向上的拉力 F 的作用下开始向上运动，如 图甲所示．在物体运动过程中，空气阻力不计，其机械能 E 与位移 x 的关系图象如图乙所
河曲智叟亡以应。（《愚公移山》） 选择，音乐会，昂贵，火柴，
河曲智叟亡以应。（《愚公移山》）
亡：通“无”。 亡：通“无”。
钱，丝绸，花，周末
日之其所亡。（《乐羊子妻》） 大明的母亲(一)___ ncle 喜欢在(6)___上看电视上的足球，但从不去看足球(7)___
人教版(2019)物理必修1自由落体运动习题含答案
自由落体运动题组一基本公式的理解1.(8分)1971年7月26日发射的“阿波罗”15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶了28公里，并做了一个落体实验:在月球上的同一高度处同时释放羽毛和铁锤，出现的现象是(月球上是真空)()A.羽毛先落地，铁锤后落地B.铁锤先落地，羽毛后落地C.铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8 m/s2D.铁锤和羽毛都做自由落体运动，且同时落地2.(8分)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)。
下列说法正确的是()A.同一时刻甲的速度比乙的速度大B.下落1 m时，甲、乙的速度相同C.在下落过程中，甲的加速度大小是乙的5倍D.在自由下落的全过程中，两球的平均速度大小相等3.(8分)(多选)从空中某一点先后由静止释放甲、乙两个物体，不计空气阻力。
讨论甲、乙两物体在空中下落时的情况，下列说法中正确的是()A.甲、乙两物体的间距保持不变B.甲、乙两物体的运动速度大小之差随时间成正比增大C.甲、乙两物体的运动速度大小之差恒定不变D.以甲为参照物，乙做匀速直线运动4.(8分)两物体从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落的时间为t，第二个物体下落的时间为t2。
当第二个物体开始下落时，两物体相距()A.gt2B.3gt28C.3gt24D.gt24题组二公式的应用5.(8分)关于物体做自由落体运动(g=10 m/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1 s内，物体通过的位移之比是1∶3∶5C.在开始连续的三个1 s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5 m、10 m、15 m所经历的时间之比为1∶2∶36.(8分)房檐滴水，每隔相等的时间积成一滴水下落，当第一滴水下落到地面时，第五滴水刚好形成，观察到第四、五滴水之间的距离恰好为1 m，则此房子的高度为()A.4 mB.5 mC.6 mD.16 m7.(8分)(多选)科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若间歇闪光的时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象——水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置。
高三物理第一轮复习学案自由落体运动
高三物理第一轮复习学案自由落体运动【知识要点】 一、自由落体运动⑴自由落体运动：物体从静止开始仅在重力作用下的运动，确实是自由落体运动，确实是讲，物体的初速度为零，加速度为g 。
⑵由于自由落体运动的初速度为零，故可充分利用比例关系。
二、应用自由落体规律时应注意的咨询题⑴自由落体运动，其两个条件是：初速度为零，加速度大小为重力加速度，这两个条件必须同时具备。
⑵自由落体运动中，中间某段的运动叫竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动的规律去解决。
三、竖直上抛运动⑴物体以初速度v 0竖直向上抛出后，只在重力作用下所做的运动。
⑵两种常见的处理方法：①分段法：将上升时期看作加速度大小为g 的匀减速直线运动，其运动的上升时期的末速度为零；下落时期为自由落体运动。
②整体法：将上升时期和下降时期统一看成是初速度向上、加速度向下的匀变速直线运动。
⑶两个推论：①上升的最大高度h=gv 22；②上升到最大高度所需的时刻t=v 0/g 。
【典型例题】[例1]将物体竖直上抛后,能正确表示其速率v 随时刻t 变化关系的图线是图中的( )[例2]某同学身高1.8m ，在运动会上他参加跳高竞赛，起跳后躯体横着越过了1.8m 高度的横杆。
据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为( )A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s[例3] 从空中同一点先后有两个物体落下，假设以其中一个物体作为参考系，另一个物体作何种运动?[例4]一条铁链长5 m，铁链上端悬挂在某一点，放开后让它自由落下，铁链通过悬点正下方25 m处某一点所用的时刻是______ s.(取g=10 m/s2)[例5]跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机离地面224 m时，运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动.运动一段时刻后，赶忙打开降落伞，展伞后运动员以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s。
高考物理一轮复习 第二章 探究匀变速直线运动规律基础巩固(含解析)
权掇市安稳阳光实验学校第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动一、单项选择题1．可视为自由落体运动的是( )A．下落的树叶B．运动员投出的篮球C．从水龙头上滴落的水D．从水面自由落到水底的石子2．一个小铁球和一根羽毛同时从同一高度下落，总是铁球先落地，这是因为( )A．铁球比羽毛重B．铁球比羽毛密度大C．羽毛受到的空气阻力大，与其重力相比不可忽略D．铁球的速度比羽毛的大3．在真空中，将羽毛和苹果同时从同一高度由静止释放，并拍下频闪照片，下列频闪照片符合事实的是( )A B C D4．甲、乙两个小物体，甲的质量是乙的3倍．它们从同一高度处同时自由下落(即不计空气阻力)，则下列说法中正确的是( )A．甲比乙先着地B．甲的加速度比乙的大C．甲、乙同时着地D．无法确定谁先着地二、双项选择题5．科学研究发现：在月球表面没有空气，重力加速度约为地球表面处重力加速度的16.若宇航员登上月球后，在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球，忽略地球和其他星球对它们的影响，以下说法中正确的是( ) A．羽毛将加速上升，铅球都将加速下降B．羽毛和铅球都将下落，且同时落到月球表面C．羽毛和铅球都将下落，但铅球先落到月球表面D．羽毛和铅球都将下落，且落到月球表面的速度相同6．下列关于自由落体运动的说法中正确的是( )A．物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动B．物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动C．自由落体运动是初速度为零，仅受重力作用的运动D．在有空气的空间里，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体由静止的下落运动就可以近似看做是自由落体运动7．质量不相等的甲、乙两物体，不计空气阻力，它们在同一高度处同时下落，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．甲、乙的加速度相同8．在探究物体做自由落体运动规律的实验中，由获得的打点纸带可以( )A．用刻度尺量出物体的各时刻的速度B．用刻度尺量出各时间内的位移大小C．用刻度尺量出物体的加速度D．由纸带可判断物体做加速运动9．在牛顿管实验中，将一根玻璃管竖直放置，管内下端放一枚小钱币(金属片)和一片羽毛．管内充有空气时倒转玻璃管，让小钱币和羽毛同时下落．当小钱币落到管底时，羽毛还慢悠悠地在中间飘着呢！抽掉管内的空气，再倒转玻璃管，可看到它们同时落到管底，这个实验说明了( )A．真空中的羽毛比有空气管中的羽毛的重力大B．羽毛下落慢的原因是羽毛受到空气阻力，而钱币不受空气阻力C．羽毛下落慢的原因是羽毛受到的空气阻力和羽毛的重力相比较大，影响了羽毛的下落D．所有物体如果不受空气阻力，只在重力作用下，在同一地方由静止释放，下落的快慢均一样三、非选择题10．影响落体运动快慢的因素：亚里士多德的观点是物体的重力越大，物体下落得越快．伽利略的观点是物体下落的快慢与重力无关．__________的说法对．事实上，物体下落的快慢与空气阻力有关，若没有空气阻力，轻重不同的物体下落__________．11．1591年，伽利略和他的两个学生带着两个不同质量的铅球(一个是另一个重量的10倍)登上了高为54.5米的比萨斜塔的顶部，如图K211所示，自由释放这两个小球，结果两个球在同一瞬间砸向地面，伽利略这个实验意在说明：轻、重物体下落的________(填“速度”或“加速度”)一样．图K21112．有的同学说伽利略当年做的两个铁球同时落地的实验有问题，因为物体在空气中下落时都要受到空气阻力．实际做实验时，也都是重的物体比轻的物体下落得快，对此你是如何理解的？第二节自由落体运动规律一、单项选择题1．下列关于自由落体加速度的说法中正确的是( )A．任何物体下落时的加速度都是10 m/s2B．物体自由下落时的加速度称为自由落体加速度C．不同地区的自由落体加速度一定相同D．自由落体加速度的方向总是垂直向下的2．水滴由屋顶自由下落，经过最后2 m所用的时间是0.15 s，则屋顶高度约为( )A．10 m B．12 m C．14 m D．15 m3．从高处释放一小球甲，经过0.5 s从同一地点再释放小球乙，在两小球落地前，则( )A．它们间的距离保持不变B．它们间的距离不断减小C．它们间的速度之差不断增大D．它们间的速度之差保持不变4．(池州期末)一块石头从楼房阳台边缘向下做自由落体运动．把它在空中运动的总时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2 m，那么它在第三段时间内的位移是( )A．1.2 m B．3.6 mC．6.0 m D．10.8 m二、双项选择题5．下面关于自由落体运动的说法正确的是( )A．物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动B．物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动C．从静止开始下落的小钢球，因受空气阻力作用，不能看成自由落体运动D．从静止开始下落的小钢球，所受空气阻力对其运动影响很小，可以忽略，可以看成自由落体运动6．物体甲的质量是乙的2倍，物体甲从H高处、乙从2H高处同时自由落下，在它们均未着地的过程中，以下说法正确的是( )A．下落过程中，物体甲的加速度比乙的大B．下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的大C．下落1 s后，它们的速度相等D．各自下落1 m时，它们的速度相等7．物体从离地面45 m高处做自由落体运动(取g＝10 m/s2)，则下列选项中正确的是( )A．物体运动3 s后落地B．物体落地时的速度大小为30 m/sC．物体在落地前最后1 s内的位移为15 mD．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s8．一竖直的墙壁上AE被分成四段相等的部分，一物体由A点从静止释放做自由落体运动，如图K221所示，下列结论正确的是( )图K221A．物体到达各点的速率v B∶v C∶v D∶v E＝1∶2∶3∶2B．物体通过每一部分时，其速度增量v B－v A＝v C－v B＝v D－v C＝v E－v DC．物体从A到E的平均速度v－＝v BD．物体从A到E的平均速度v－＝v C9．关于自由落体运动，下列说法中正确的是( )A．它是竖直向下，v0＝0，a＝g的匀加速直线运动B．在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶4∶9C．在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3D．从开始运动起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m，所经历的时间之比为1∶2∶3三、非选择题10．用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A，使水一滴一滴连续地滴落到挡板上，如图K222所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时，下一滴水刚好开始下落．首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2,3…”，一直数到“n”时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的示数为t.图K222图K223(1)写出用上述所测量数据计算重力加速度g的表达式：__________________________.(2)为了减小误差，改变h的数值，测出多组数据，记录在表格中(表中t′是水滴从水龙头口到A板所用的时间，即水滴在空中运动的时间)，请在图K223中所示的坐标纸上作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度g的值：g＝__________(保留两位有效数字)．11.(的屋檐边由静止落下(忽略空气的阻力，取g＝10 m/s2)，求：(1)雨滴下落的时间及落地时的速度大小．(2)雨滴下落过程最后一秒通过的路程．12．水龙头开口竖直向下，直径为1 cm，安装在离接水盆75 cm高处，现打开水龙头，水沿竖直方向流下，仔细观察会发现连续的水流柱的直径在流下的过程中是不断减小的，现测得水在水龙头出口处的速度大小为1 m/s，求水流柱落到接水盆中时的直径．(取g＝10 m/s2)．第三节从自由落体到匀变速直线运动一、单项选择题1．某质点的位移随时间的变化关系式为s＝4t＋2t2，s与t的单位分别是米与秒，则质点的初速度与加速度分别是( )A．4 m/s与2 m/s2 B．0与4 m/s2C．4 m/s与4 m/s2 D．4 m/s与02．几个做匀变速直线运动的物体，在时间t内位移一定最大的是( ) A．加速度最大的物体B．初速度最大的物体C．末速度最大的物体D．平均速度最大的物体3．图中表示物体不是做匀变速直线运动的是( )4．(云南师大附中月考)—质点从某时刻开始做匀减速直线运动，经2.5 s 速度减小到零，则该质点开始减速后的第1 s内和第2 s内通过的位移之比为( )A．2∶1 B．7∶5C．3∶1 D．5∶3二、双项选择题5．在匀变速直线运动中( )A．速度的增量总是与时间成正比B．位移总是与时间的平方成正比C．位移总是随时间的增大而增大D．加速度、速度、位移方向不一定相同6．如图K231所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的v－t图象，则由图象可知( )A．它们的速度方向相同，加速度方向相反B．它们速度方向、加速度方向均相反C．在t1时刻它们相遇D．在0～t2时间内它们的位移相同图K231图K2327．一台先进的升降机被安装在某建筑工地上，升降机的运动情况由电脑控制，一次竖直向上运送重物时，电脑屏幕上显示出重物运动的v－t图象如图K232所示，则由图象可知( )A．重物一直向上运动B．重物的加速度先增大后减小C ．重物的速度先增大后减小D ．重物的位移先增大后减小8．将一小球以v ＝10 m/s 竖直上抛，设不考虑空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则( )A ．小球到达最高点的时间为0.5 sB ．小球到达的最大高度为H ＝5 mC ．小球经过2.0 s 回到手中 D. 小球在最高点加速度为零9．物体沿一直线运动，在t 时间内通过的路程为s ，它在中间位置12s 处的速度为v 1，在中间时刻12t 时的速度为v 2，则v 1和v 2的关系为( )A ．当物体做匀加速直线运动时，v 1＞v 2B ．当物体做匀减速直线运动时，v 1＞v 2C ．当物体做加速直线运动时，v 1＜v 2D ．当物体做匀减速直线运动时，v 1＜v 2 三、非选择题10．一个质量为m 的物块由静止开始沿斜面下滑，拍摄此下滑过程得到的同步闪光(即第一次闪光时物块恰好开始下滑)照片如图K233所示．已知闪光频率为每秒10次，根据照片测得物块相邻两位置之间的距离分别为AB ＝2.40cm ，BC ＝7.30 cm ，CD ＝12.20 cm ，DE ＝17.10 cm.由此可知，物块经过D 点时的速度大小为________m/s ；滑块运动的加速度为____________．(结果保留三位有效数字)图K23311．一质点做匀加速直线运动，初速度为10 m/s ，加速度为2 m/s 2.试求该质点：(1)第5 s 末的速度大小. (2)前5 s 内的位移大小．12．(琼海嘉积中学测试)一名质量为60 kg 训练有素的武警战士(视为质点)在楼顶通过一条长绳由静止开始下滑，到地面最短时间t ＝2.4 s ．已知该武警战士落地的速度不能大于v ＝6 m/s ，做匀减速直线运动时可以产生的最大加速度大小为a ＝5 m/s 2，长绳的下端恰好着地，当地的重力加速度g ＝10 m/s 2.求：(1)武警战士下滑时的最大速度． (2)武警战士下滑时离地面的高度h . 第四节 匀变速直线运动与汽车行驶安全 一、单项选择题1．关于汽车做匀减速直线运动，下列说法正确的是( ) A ．速度随时间增加而增大，位移随时间增加而减小B．速度随时间增加而减小，位移随时间增加而增大C．速度和位移都随时间增加而减小D．速度和位移都随时间增加而增大2．(湛江模拟)如图K241为两个物体A和B在同一直线上沿一方向同时做匀加速运动的v－t图象．已知在第3 s末两个物体在途中相遇，则两个物体出发点的关系是( )图K241A．从同一地点出发 B．A在B前3 m处C．B在A前3 m处 D．B在A前5 m处3．汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度为5 m/s2，那么开始刹车后 2 s与开始刹车后6 s汽车的位移之比为( ) A．1∶1 B．3∶1C．3∶4 D．4∶34．火车从甲站出发，沿平直铁路做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到乙站恰好停止，在先后两个运动过程中( )A．火车的位移一定相等B．火车的加速度一定相等C．火车的平均速度一定相等D．所用的时间一定相等二、双项选择题5．下列关于物体做匀变速直线运动的说法正确的是( )A．若加速度方向与速度方向相同，虽然加速度很小，物体的速度还是增大的B．若加速度方向与速度方向相反，虽然加速度很大，物体的速度还是减小的C．因为物体做匀变速直线运动，故其加速度是均匀变化的D．由a＝ΔvΔt可知：a的方向与Δv的方向相同，a的大小与Δv成正比6．两物体在同一直线上，同时由同一位置向同一方向运动，其速度时间图象如图K242所示，下列说法中正确的是( )图K242A．开始阶段B跑在A的前面，20 s后B落在A后面B．20 s末B追上A，且A、B速度相等C．40 s末A追上BD．在A追B之间的20 s末，两物体相距最远7．在足够长的平直公路上，一辆汽车以加速度a启动时，有一辆匀速行驶的自行车以速度v0从旁边驶过，则以下说法正确的是( )A．汽车追不上自行车，因为汽车启动时速度小B ．汽车与自行车之间的距离开始是不断增加，后来两者的距离又逐渐减小，直到相遇C ．以汽车为参考系，自行车是静止的D ．汽车追上自行车的时间是2v 0a8．做匀加速直线运动的物体( )A ．在t s 内的位移决定于平均速度B ．在相同时间间隔内位移的增量是相同的C ．在第1 s 内，第2 s 内，第3 s 内的位移之比等于1∶3∶5D ．在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差是一个常量9．一辆汽车以12 m/s 的速度行驶，遇到情况紧急刹车，司机采取制动措施，使汽车做匀减速直线运动，若制动后汽车的加速度大小为6 m/s 2，则( )A ．经3 s ，汽车的速度为6 m/sB ．经3 s ，汽车的速度为0C ．经3 s ，汽车的位移为9 mD ．经3 s ，汽车的位移为12 m 三、非选择题10．以10 m/s 的速度行驶的汽车，驾驶员发现正前方60 m 处有一辆以4 m/s 的速度与汽车同方向匀速行驶的自行车，驾驶员以－0.25 m/s 2的加速度开始刹车，经40 s 停下，停下前是否发生车祸？ 11．如图K243所示，公路上一辆汽车以v 1＝10 m/s 的速度匀速行驶，汽车行至A 点时，一人为搭车，从距公路30 m 的C 处开始以v 2＝3 m/s 的速度正对公路匀速跑去，司机见状途中刹车，汽车做匀减速运动，结果人和车同时停止在B 点处，已知AB ＝80 m ，问汽车在距A 多远处开始刹车，刹车后汽车的加速度有多大？图K24312．摩托车先由静止开始以2516 m/s 2的加速度做匀加速运动，后以最大行驶速度25 m/s 匀速运动，追赶前方以15 m/s 的速度同向匀速行驶的卡车．已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000 m ，则：(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少？ (2)摩托车经过多少时间才能追上卡车？第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动1．C2．C 解析：物体下落的快慢与空气阻力有关．如果物体所受空气阻力远小所受的重力，则空气阻力可以忽略不计，否则不可忽略，所以C正确．3．C 解析：在真空中，羽毛和苹果从同一高度由静止释放，两者做同步的自由落体运动，且运动的速度越来越大．4．C5．BD 解析：羽毛和铅球在月球表面时都只受到重力作用，故它们均做自由落体运动，它们将同时落地，所以选项A、C错误，选项B、D正确．6．CD8．BD 解析：用刻度尺可直接从纸带上量出各时间内的位移大小，而速度和加速度只有先测出位移和时间的大小，然后通过公式才能算出，选项A、C错误，B正确；从纸带上相邻间隔时间相同而位移越来越大可判断物体做加速运动，所以选项D正确．9．CD 解析：羽毛前后受到的重力不变，所以选项A错误；有空气时，小钱币受到的空气阻力远小于钱币的重力，可以忽略不计，所以下落快，而羽毛受到的空气阻力与其阻力相比不可忽略，所以下落慢，故选项B错误，C正确；物体如果不受空气阻力从静止下落时，是做自由落体运动，所以选项D正确．10．伽利略一样快解析：事实上，物体下落的快慢与空气阻力有关，没有空气阻力时，只在重力作用下，轻重不同的物体下落快慢相同．11．速度12．解：物体下落时同时受到地球的吸引作用和空气的阻碍作用，如果没有空气的阻碍作用而只有地球的吸引作用，或者空气的阻碍作用远比地球的吸引作用小时，则无论什么物体，下落快慢都一样．伽利略当年做的实验是两个密度相同的铁球在空气中下落，空气对铁球的阻碍作用相对于地球对它们的吸引作用是很小的，不足以使它们的落地时间有差别，所以人们观察到的是两球同时落地．当我们做实验时重的物体比轻的物体下落得快，实际是这时空气的阻碍作用不能忽略．在空气的阻碍作用相同的情况下，物体越轻受空气的影响就越大，下落就越慢，物体越重受空气的影响就越小，下落得越快．第二节自由落体运动规律1．B2．A 解析：设屋顶高h m，水滴下落时间为t s，则由自由落体规律及已知条件有：h＝12gt2，h－2＝12g(t－0.15)2解得：h＝10 m，t＝1.4 s.3．D 解析：两球下落距离之差为：Δs ＝12gt 2－12g (t －0.5)2＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t －14，可见两球下落距离之差随时间越来越大，故A 、B 均错．又因为速度之差为：Δv ＝gt －g (t －0.5)＝0.5g .可见C 错，D 对．4．C 解析：据自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，从静止开始相等时间间隔内的位移之比为1∶3∶5得，它在第三段时间内的位移为s 3＝5×s 1＝5×1.2 m＝6 m ．故选C.5．BD6．CD 解析：根据在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，且自由落体运动的瞬时速度v t ＝gt 可知甲、乙物体的瞬时速度在落地前时刻相等．根据v 2t －v 20＝2as 以及初速度为零可知落地前下落距离s 相同的瞬时速度相同．7．AB 解析：由s ＝12gt 2可得t ＝2s g＝2×4510s ＝3 s ，故A 对．落地速度v t ＝gt ＝30 m/s ，B 对．前2 s 内的位移s 1＝12gt 21＝20 m ，故最后1 s 内的位移s 2＝s －s 1＝25 m ，C 错．全过程的平均速度v ＝s t ＝453m/s ＝15 m/s ，D 错．8．AC 解析：由t ＝2hg物体到达B 、C 、D 、E 的时间之比为t B ∶t C ∶t D ∶t E ＝1∶2∶3∶2，根据v ＝gt ，得v B ∶v C ∶v D ∶v E ＝1∶2∶3∶2，这样可看出A 正确、B 错误；显然v B ＝v E2，而v －＝0＋v E2，所以物体从A 到E 的平均速度v －＝v B ，C 正确、D 错误．9．AC 解析：由自由落体运动的定义知A 对；在开始连续的三个1 s 内通过的位移之比是s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ …＝1∶3∶5 …，B 错；由v t ＝at 在开始连续的三个1 s 末的速度大小之比是v 1∶v 2∶v 3…＝1∶2∶3…，C 对； 由s ＝12gt 2，从开始运动起下落4.9 m 、9.8 m 、14.7 m ，所经历的时间之比为1∶2∶ 3.10．(1)g ＝2n －12ht 2(2)9.6 m/s 2如图D16所示．解析：(1)滴水的周期就是水滴下落的时间，所以t ′＝tn －1，由h ＝12gt ′2得g ＝2n －12ht 2.(2)描点如图D16所示，求出斜率k ＝tan α＝ht ′2＝12g 可求得g .解得g ＝9.6 m/s 2.图D1611．解：(1)雨滴做自由落体运动有h ＝12gt 2得雨滴下落的时间t ＝2hg＝3 s落地时的速度大小v ＝gt ＝30 m/s.(2)雨滴最后一秒运动前的运动时间t 1＝t －1 雨滴最后一秒运动路程s ＝h －12gt 21＝45 m －12×10×22 m ＝25 m.12．解：水流下落达到稳定时，在任一段时间内，流过任一柱截面的水的体积是一定的，即各处流量相等．由于水在下落过程中的速度不断变大，所以横截面积不断变小．如图D17所示．图D17匀加速得v 2t －v 20＝2gh 流量相等π⎝ ⎛⎭⎪⎫D 22v 0t ＝π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22v t t ，可得d ＝D v 0v t代入数值可得d ＝0.5 cm.第三节 从自由落体到匀变速直线运动1．C 解析：根据公式s ＝v 0t ＋12at 2，可对应得到v 0＝4 m/s ，12a ＝2 m/s 2，即a ＝4 m/s 2.2．D 解析：由公式s ＝v 0t ＋12at 2＝v 0＋v t2t ＝v t ，可以判断，D 正确．3．A 解析：A 图表示物体做匀速直线运动．4．A 解析：把时间分为5段，从最后一段开始，每段位移比为1︰3︰5︰7︰9，则 s 1︰s 2＝(7＋9)︰(5＋3)＝2︰1，故A 正确．5．AD 解析：匀变速直线运动是加速度不变的运动，由Δv ＝a Δt 和s ＝v 0t ＋12at 2可以得到A 正确、C 错误，加速度、速度、位移方向可以相同，也可以相反．6．AD 解析：甲、乙两物体的速度图象都在t 轴上方，表明速度方向都是正方向，运动方向相同，甲从静止开始做匀加速运动，乙做匀减速运动．在t 1时刻它们速度相等，在0～t 2时间内它们与坐标轴围成的面积相等，即位移相等．7．AC 解析：根据图象，t 时间内速度的图象均在时间轴上方，表明速度都是正方向的，故重物一直向上运动，位移一直增大，先做匀加速运动，后做匀减速运动．8．BC 解析：竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动，根据速度时间关系公式，有t ＝v t －v 0－g ＝1010 s ＝1 s ，故A 错误；竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动，根据平均速度公式，有H ＝v 0＋02t ＝10＋02×1 m＝5 m ，故B正确；竖直上抛运动是加速度为g 的匀变速直线运动，上升和下降具有对称性，上升时间为1 s ，故下降的时间也是1 s ，即球经过2.0 s 回到中，故C 正确；小球在最高点只受重力，加速度为g ，故D 错误．9．AB 解析：做匀加速直线运动的物体有2t v ＝v 0＋v t2，即某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度．2s v ＝v 20＋v 2t2，为某段位移的中间位置的瞬时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)，可以证明无论匀加速还是匀减速，都有2t v <2s v ，即A 、B 正确．10．1.47 4.90 m/s 2解析：据题意每秒闪光10次，所以时间间隔T ＝0.1s ，根据中间时刻的速度公式得v D ＝CE 2T ＝12.2＋17.10.2×10－2m/s ＝1.47 m/s.根据Δs ＝aT 2得CE －AC ＝a (2T )2，所以a ＝CE －AC 4T2＝4.90 m/s 2. 11．解：(1)质点第5 s 末的速度大小v ＝v 0＋at ＝10 m/s ＋2×5 m/s＝20 m/s.(2)前5 s 内的位移大小s ＝v 0t ＋12at 2＝10×5 m＋12×2×52 m ＝75 m.12．解：只有当武警战士先加速接着减速下滑时间最短，设武警战士下滑时的最大速度为v m ，加速下滑时间为t 1，减速下滑的时间为t 2，则有v m ＝gt 1v ＝v m －at 2 t 1＋t 2＝t解得v m ＝12 m/s.(2)设加速下滑的距离为h 1，减速下滑的距离为h 2则有h 1＝v 2m2g ＝1222×10m ＝7.2 mh 2＝v 2－v 2m2a ＝62－122－2×5m ＝10.8 m解得h 1＋h 2＝18 m.第四节 匀变速直线运动与汽车行驶安全1．B 解析：匀减速直线运动既加速度与速度方向相反，速度会减小，位移在增加．2．C 解析：两物体在途中相遇，但v －t 图象的面积表示的位移并不相同，说明两物体出发点不同，两物体位移差Δs ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12×3×4－12×3×2 m ＝3 m ，即B 在A 前3 m 处，C 正确．3．C 解析：刹车后汽车做匀减速直线运动，由速度公式v t ＝v 0－at ，汽车4 s 后速度为零，所以6 s 的位移实际上是4 s 的位移．4．C 解析：因为加速运动与减速运动的时间不知道，故A 选项错，B 、D也是错的，匀加速运动的末速度既是匀减速的初速度，由v ＝v 1＋v t2知它们的平均速度相等．5．AB 解析：匀加速运动中，无论加速度多么小，速度都在增加，故A正确，匀减速运动中，无论加速度多么大，物体的速度都在减小，故B 正确；匀变速直线运动中加速度是不变的，故C 错误；加速度反映的是速度的变化快慢而不是速度变化的大小，故D 错误．6．CD 解析：图线所围的面积大小表示物体运动的位移，从图中可知40 s 时，两物体相遇，之前B 一直在A 前面，故选项C 正确，当A 、B 速度相同时相距最远，选项D 正确．7．BD 解析：开始自行车的速度大于汽车的速度，后来汽车的速度大于自行车的速度，由s 自＝s 汽，即v 0t ＝12at 2，所以 t ＝2v 0a，故选B 、D.8．AD 解析：任何形式的运动，v ＝st，故A 正确；匀加速直线运动，连续相等的时间间隔内，位移之差为一常量，故B 错误，D 正确；只有初速度为零的匀加速直线运动才满足选项C.9．BD 解析：汽车经过时间t ＝v 0a ＝126 s ＝2 s 后停止运动，故经3 s 后汽车的速度为0.汽车经3 s 的位移等于前2 s 的位移大小，所以s ＝v 202a ＝1222×6m＝12 m ，B 和D 正确．10．解：在汽车速度减小到4 m/s 之前，它们的距离不断减小，汽车速度减小到4 m/s 之后，它们的距离不断增加，所以当汽车速度为4 m/s 时，两车间的距离最小，此时看两车是否相撞．汽车速度减小到4 m/s 所需的时间t ＝10－40.25 s ＝24 s在这段时间里，汽车、自行车行驶的距离分别为 汽车：x 1＝v 0t ＋at 22＝168 m自行车：x 2＝vt ＝96 m由此可知：x 1－x 2＝72 m>60 m所以会发生车祸．11．解：人跑到B 处所用时间为t 2＝BC v 2＝303s ＝10 s设汽车由A →B 的过程中匀速运动的时间为t 1，则有v 1t 1＋v 12(t 2－t 1)＝AB解得t 1＝2AB －v 1t 2v 1＝2×80－10×1010 s ＝6 s故刹车时汽车距A 点x 1＝v 1t 1＝10×6 m＝60 m 刹车后加速度大小为a ＝vt 2－t 1＝1010－6m/s 2＝2.5 m/s 2.12．解：(1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间t 1＝v ma＝16 s位移s 1＝v 2m2a＝200 m<s 0＝1000 m所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车．则追上卡车前二者速度相等时间距最大，设从开始经过t 2时间速度相等，最大间距为s m ，于是有at 2＝v 卡，所以t 2＝v 卡a＝9.6 s最大间距s m ＝s 0＋v 卡t 2－12at 22＝1072 m.(2)设从开始经过t 时间摩托车追上卡车，则有v 2m2a＋v m (t －t 1)＝s 0＋v 卡t 解得t ＝120 s.。
高中物理一轮复习练习：自由落体运动和竖直上抛运动 (1)
自由落体运动和竖直上抛运动练习一、选择题1.高空抛物是一种不文明行为，会带来很大的社会危害。
某天，家住8楼的小华发现有一钢球从落地窗外坠落，调看家里视频监控发现钢球通过落地窗用时0.1 s，已知落地窗高度为2 m，每层楼高度为3 m，试估算钢球从几楼抛出( )A．9楼B．10楼C．15楼D．20楼2. (多选)从高度为125 m的塔顶先后自由释放a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1 s，g取10 m/s2，不计空气阻力，以下判断正确的是( )A．b球下落高度为20 m时，a球的速度大小为20 m/sB．a球接触地面瞬间，b球离地高度为45 mC．在a球接触地面之前，两球速度差恒定D．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定3. (多选)某同学在一个25 m高的平台边缘将一彩球以速度v0＝20 m/s竖直向上抛出，抛出点为A，不计空气阻力，g＝10 m/s2，则抛出后彩球距抛出点A的距离为10 m时，彩球运动的时间可能为( ) A．(2－2) s B．(2＋2) sC．(2＋6) s D． 6 s4.一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点A的时间间隔是5 s，两次经过一个较高点B的时间间隔是3 s，则A、B之间的距离是(不计空气阻力，g＝10 m/s2)( )A．80 m B．40 mC．20 m D．无法确定5.在足够高的塔顶上以v0＝20 m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力，g＝10 m/s2)，从抛出至位移大小为15 m这段过程，小球( )A．经过的时间可能为2 sB．平均速度可能为7.5 m/sC．通过的路程可能为55 mD．加速度有可能反向6.小明驾驶他的SUV以时速72 km/h匀速行驶在320国道上，看到前方十字路口闪烁的绿灯只有5 s了，他立即刹车，此后轿车做匀减速直线运动，加速度大小为5 m/s2，等车子稳稳地停下来后，他挂好空挡，拉好手刹，抬头发现闪烁2 s的黄灯刚好变成红灯。
人教版高考物理一轮复习第一章 第3课时 自由落体运动和竖直上抛运动 多过程问题
运动的描述 匀变速直线运动的研究
自由落体运动和竖直上抛
第
3 课
运动 多过程问题
时
目标 1.掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点，知道竖直上抛运动的对称性和多解性。 要求 2.能灵活处理多过程问题。
内
考点一 自由落体运动
容
索
考点二 竖直上抛运动
引
考点三 匀变速直线运动中的多过程问题
< 考点一 >
考点三 匀变速直线运动中的多过程问题
无人机自由下落2 s末的速度为v0＝gt′＝20 m/s 2 s 内向下运动的位移为 x1＝12gt′2＝20 m 设其向下减速的加速度大小为 a2 时，恰好到达地面前瞬间速度为零， 此时 a2 为最小加速度大小，则 H2－x1＝2va022，代入数据解得 a2＝4 m/s2。
考点一 自由落体运动
根据速度位移关系v2＝2gh，解得鸡蛋落地时速度大小 为v＝20 m/s，设鸡蛋自由下落时间为t，根据速度时间 关系得t＝vg＝2 s 鸡蛋在第 1 s 内的位移为 h1＝12gt12＝5 m 则鸡蛋落地前最后1 s内的位移大小为h2＝h－h1＝15 m
考点一 自由落体运动
(2)高楼面离窗的上边框的高度。 答案 4.05 m
考点二 竖直上抛运动
例4 为测试一物体的耐摔性，在离地25 m高处，将其以20 m/s的速度竖 直向上抛出，重力加速度g＝10 m/s2，不计空气阻力，求： (1)经过多长时间到达最高点； 答案 2 s
运动到最高点时速度为0， 由 v＝v0－gt1 得 t1＝－v－gv0＝vg0＝2 s
考点二 竖直上抛运动
D.在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定
考点一 自由落体运动
2019高考物理一轮复习5含解析新人教版 (1)
2019高考物理（人教版）复习1.(自由落体运动)(2018·安徽巢湖月考)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实际长度,如图所示。
已知曝光时间为 s,则小石子出发点离A点约为(g取10m/s2)()A.6.5 mB.10 mC.20 mD.45 mAB的长度为2 cm,即0.02 m,曝光时间为 s,所以AB段的平均速度的大小为v= m/s=20 m/s,由自由落体的速度位移的关系式v2=2gh可得h= m=20 m,所以C正确。
故选C。
2.(平衡问题)如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上;一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球。
在a和b之间的细线上悬挂一小物块。
平衡时,a.b间的距离恰好等于圆弧的半径。
不计所有摩擦。
小物块的质量为()A. B.m C.m D.2m,△Oab为等边三角形,故∠AaO=θ1=30°;设细线中的张力为F T,同一根绳子中的张力大小处处相等,故F T=mg,对a处受力分析知,θ1=θ2=30°,则θ3=30°,故α=60°,对结点C分析可知,2F T cos α=m物g,解得m物=m,选项C正确。
3.(多选)(超重.失重)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力()A.t=2 s时最大B.t=2 s时最小C.t=8.5 s时最大D.t=8.5 s时最小,表示加速度向上,此时处于超重状态,在时间轴的下方,表示加速度向下,此时处于失重状态,对地板的压力减小,在t=2 s时向上的加速度最大,此时对地板的压力最大,所以A正确;在t=8.5 s时具有向下的最大的加速度,此时对地板的压力最小,所以D 正确;故选AD。
4.有A.B两小球,B的质量为A的两倍。
现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力。
高三物理第一轮复习：运动学 第三课时 自由落体竖直上抛(学案+练习)
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。
2024高考物理一轮复习专题练习及解析—自由落体运动和竖直上抛运动、多过程问题
错误!错误!错误!错误!错误!2024高考物理一轮复习专题练习及解析—自由落体运动和竖直上抛运动、多过程问题1．(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5 m完成技术动作，随后5 m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10 m/s2，则她用于姿态调整的时间约为()A．0.2 s B．0.4 sC．1.0 s D．1.4 s2．一名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 的小球从一定的高度自由下落，测得在第4 s内的位移是42 m，球仍在空中运动，则()A．小球在第2 s末的速度大小是16 m/sB．该星球上的重力加速度为12 m/s2C．小球在第4 s末的速度大小是42 m/sD．小球在0～4 s内的位移是80 m3.(2019·全国卷Ⅰ·18)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H 4所用的时间为t 1，第四个H 4所用的时间为t 2.不计空气阻力，则t 2t 1满足( ) A ．1<t 2t 1<2 B ．2<t 2t 1<3 C ．3<t 2t 1<4 D ．4<t 2t 1<5 4．(多选)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 ，方向竖直向上C ．速度改变量的大小为10 m/sD ．平均速度大小为13 m/s ，方向竖直向上5．两物体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(重力加速度为g )( )A ．gt 2 B.38gt 2 C.34gt 2 D.14gt 26.(2023·河南省名校联盟高三联考)在利用频闪相机研究自由下落物体的运动时，将一可视为质点的小球从O 点由静止释放的同时频闪相机第一次曝光，再经连续三次曝光，得到了如图所示的频闪相片，已知曝光时间间隔为0.2 s ，不考虑一切阻力．如果将小球从照片中的A 点由静止释放，则下列说法正确的是( )A ．小球由A 到B 以及由B 到C 的时间小于0.2 sB ．小球通过B 点和C 点时的速度关系为v B ∶v C ＝1∶2C ．小球由A 到B 以及由B 到C 的过程中平均速度的关系为v AB ∶v BC ＝3∶5D ．小球通过B 点时的速度v B 和由A 到C 的平均速度v AC 的关系为v B >v AC7.(2023·安徽省江淮十校联考)如图所示，地面上方离地面高度分别为h 1＝6L 、h 2＝4L 、h 3＝3L 的三个金属小球a 、b 、c ，若先后释放a 、b 、c，三球刚好同时落到地面上，不计空气阻力，重力加速度为g，则()A．b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差B．a、b、c三小球运动时间之比为6∶2∶1C．a比b早释放的时间为2(3－2)L gD．三小球到达地面时的速度大小之比是6∶4∶38．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值可由实验精确测得，近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g值转变为测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛小球又落到原处的时间记为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点所用的时间记为T1，测得T1、T2和H，可求得g值等于()A.8HT22－T12B.4HT22－T12C.8H(T2－T1)2D.4H (T2－T1)29.(2023·云南昆明市一中模拟)一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop(超级高铁)”(如图)．速度高达一千多公里每小时．如果乘坐Hyperloop从A地到B地，600公里的路程需要42分钟，Hyperloop先匀加速达到最大速度1 200 km/h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是()A．加速与减速的时间不一定相等B．加速时间为10分钟C．加速过程中发生的位移为150公里D．加速时加速度大小约为0.46 m/s210．在离水平地面高H处，以大小均为v0的初速度同时竖直向上和向下抛出甲、乙两球，不计空气阻力，下列说法中正确的是() A．甲球相对乙球做匀变速直线运动B．在落地前甲、乙两球间距离均匀增大C．两球落地的速度差与v0、H有关D．两球落地的时间差与v0、H有关11.如图所示，一杂技演员用一只手抛球、接球，他每隔0.4 s抛出一球，接到球便立即把球抛出．已知除了抛、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，不计空气阻力，取g＝10 m/s2)()A．1.6 m B．2.4 mC．3.2 m D．4.0 m12.城市高层建筑越来越多，高空坠物事件时有发生．假设某公路边的高楼距地面高H＝47 m，往外凸起的阳台上的花盆因受到扰动而掉落，掉落过程可看作自由落体运动．阳台下方有一辆长L1＝8 m、高h＝2 m 的货车，以v0＝9 m/s的速度匀速直行，要经过阳台的正下方．花盆刚开始下落时货车车头距花盆的水平距离为L2＝24 m(示意图如图所示，花盆可视为质点，重力加速度g＝10 m/s2)．(1)若司机没有发现花盆掉落，货车保持速度v0匀速直行，请计算说明货车是否被花盆砸到；(2)若司机发现花盆掉落，采取制动(可视为匀变速，司机反应时间Δt ＝1 s)的方式来避险，使货车在花盆砸落点前停下，求货车的最小加速度；(3)若司机发现花盆掉落，采取加速(可视为匀变速，司机反应时间Δt ＝1 s)的方式来避险，则货车至少以多大的加速度才能避免被花盆砸到？答案及解析1．B [陈芋汐下落的整个过程所用的时间为t ＝2H g ＝2×1010s ≈1.4 s下落前5 m 的过程所用的时间为t 1＝2hg ＝2×510 s ＝1 s 则陈芋汐用于姿态调整的时间约为t 2＝t －t 1＝0.4 s ，故B 正确．]2．B [设该星球的重力加速度为g 星，第4 s 内的位移是42 m ，有12g星t 42－12g 星t 32＝42 m ，t 4＝4 s ，t 3＝3 s ，解得g 星＝12 m/s 2，所以小球在第2 s 末的速度大小为v 2＝g 星t 2＝24 m/s ，故A 错误，B 正确；小球在第4 s 末的速度大小是v 4＝g 星t 4＝48 m/s ，故C 错误；小球在0～4 s内的位移是x 4＝12g 星t 42＝96 m ，故D 错误．]3．C [由逆向思维和初速度为零的匀加速直线运动比例式可知t 2t 1＝12－3＝2＋3，即3<t 2t 1<4，选项C 正确．] 4．AB [解法一：分段法物体上升的时间t 上＝v 0g ＝3010 s ＝3 s ，物体上升的最大高度h 1＝v 022g ＝3022×10 m ＝45 m ，物体从最高点自由下落2 s 时，下落的高度h 2＝12gt 下2＝12×10×22 m ＝20 m ，运动过程如图所示，则总路程为h 1＋h 2＝65 m ，A 正确.5 s 末物体离抛出点的高度为h 1－h 2＝25 m ，即位移的大小为25 m ，方向竖直向上，B 正确．速度改变量的大小Δv ＝gt ＝50 m/s ，C 错误．平均速度的大小v ＝h 1－h 2t ＝255 m/s ＝5 m/s ，方向竖直向上，D 错误．解法二：全程法将物体运动的全程视为匀变速直线运动，并取竖直向上为正方向，则有v 0＝30 m/s ，a ＝－g ＝－10 m/s 2，故5 s 内物体的位移h ＝v 0t ＋12at 2＝25 m>0，说明物体5 s 末在抛出点上方25 m 处，由竖直上抛运动的规律可知，物体经3 s 到达最大高度h 1＝45 m 处，故物体运动的总路程为65 m ，位移大小为25 m ，方向竖直向上，A 、B 正确．速度的改变量的大小Δv ＝|at |＝50 m/s ，C 错误.5 s 末物体的速度v ＝v 0＋at ＝－20 m/s ，所以平均速度v ＝v 0＋v 2＝5 m/s>0，方向竖直向上，D 错误．]5．D [根据h ＝12gt 2，知第一个物体和第二个物体下落的总高度分别为12gt 2和gt 28，两物体未下落时相距3gt 28，第二个物体在第一个物体下落t 2后开始下落，此时第一个物体下落的高度h 1＝12g (t 2)2＝gt 28，所以当第二个物体开始下落时，两物体相距Δh ＝38gt 2－18gt 2＝14gt 2，故D 正确，A 、B 、C 错误．]6．D [小球从O 点由静止下落，经过各段的时间都是0.2 s ，所以OA 、AB 、BC 三段的高度之比为1∶3∶5，如果小球从A 点开始由静止释放，由于AB 间距离大于OA 间距离，所以通过AB 、BC 段的时间均大于0.2 s ，故A 错误；设AB 间距离为3h ，则BC 间的距离为5h ，所以AC 间的距离为8h ，通过B 点时的速度为v B ＝6gh ，小球通过C 点时的速度为v C ＝16gh ，则v B ∶v C ＝6∶4，故B 错误；由于AB 、BC 段的高度之比为3∶5，但是通过两段的时间不相等，根据v ＝x t 可知，平均速度之比不是3∶5，故C 错误；v AC ＝12v C ＝2gh ，所以v B >vAC ，故D 正确．]7．C [由h ＝12gt 2得，t a ＝12Lg ，t b ＝8Lg ，t c ＝6Lg ，则(t a －t b )>(t b －t c )，a 、b 、c 三小球运动时间之比为6∶2∶3，a 比b 早释放的时间为Δt ＝t a －t b ＝2(3－2)L g，A 、B 错误，C 正确；根据v 2＝2gh 得，三小球到达地面时的速度大小之比是6∶2∶3，D 错误．]8．A [根据竖直上抛运动的对称性，有12g (12T 2)2－12g (12T 1)2＝H ，解得g ＝8H T 22－T 12，故选A.] 9．D [加速与减速的加速度大小相等，根据t ＝v m a 可知，加速与减速的时间一定相等，故A 错误；设加速和减速时间均为t ，运动总时间为t 0，则2×v m 2t ＋v m (t 0－2t )＝s ，代入数据解得t ＝12 min ，故B 错误；加速位移为x 加＝v m 2t ＝120 km ，故C 错误；加速度大小a ＝v m t ≈0.46m/s 2，故D 正确．]10．B [甲、乙两球加速度相同，故甲球相对于乙球做匀速直线运动，在落地前二者距离不断均匀增大，A 错误，B 正确；根据竖直上抛的对称性，甲球回到抛出点时速度大小为v 0 ，方向竖直向下，两球落地的速度差为零，与v 0、H 均无关，C 错误；由竖直上抛的对称性可知，两球落地的时间差Δt ＝2v 0g ，与v 0 有关，与H 无关，D 错误．]11．C [由题图所示的情形可以看出，四个球在空中的位置与一个球抛出后每隔0.4 s 对应的位置是相同的，即可看作一个球的竖直上抛运动，由此可知球抛出后到达最高点和从最高点落回抛出点的时间均为t ＝0.8 s ，故有H m ＝12gt 2＝3.2 m ，C 正确．]12．(1)货车会被花盆砸到(2)2.7 m/s 2 (3)2.5 m/s 2解析 (1)花盆落下到达车顶过程，位移为h 0＝(47－2) m ＝45 m花盆做自由落体运动，有h 0＝12gt 2，解得t ＝3 s在这段时间内汽车位移大小为x ＝v 0t ＝27 m由于L 2<x <L 1＋L 2，货车会被花盆砸到．(2)货车匀减速运动的距离为L 2－v 0Δt ＝15 m设制动过程中最小加速度为a 0，由v 02＝2a 0(L 2－v 0Δt )，解得a 0＝2.7 m/s 2(3)司机反应时间内货车的位移大小为x 1＝v 0Δt ＝9 m此时车头离花盆的水平距离为d ＝L 2－x 1＝15 m采取加速方式，要成功避险，则加速运动的位移大小为x 2＝d ＋L 1＝23 m ，加速时间为t′＝t－Δt＝2 s设货车加速度大小至少为a才能避免被花盆砸到，则有x2＝v0·t′＋12at′2代入数据解得a＝2.5 m/s2，即货车至少以2.5 m/s2的加速度加速才能避免被花盆砸到．。
(物理一轮复习资料)自由落体运动和竖直上抛运动
直线运动复习学案第三讲自由落体和竖直上抛运动运动【学习目标】1、掌握自由落体和竖直上抛运动运动的规律2、能熟练应用其规律解题【自主学习】1．自由落体运动(1)条件：物体只在作用下，从开始下落．(2)特点：初速度v0＝0，加速度为重力加速度g的运动．(3)基本规律：速度公式v＝.位移公式h＝.速度位移关系式：v2＝.2．竖直上抛运动规律(1)运动特点：加速度为g，上升阶段做运动，下降阶段做运动．(2)基本规律速度公式：v＝.位移公式：h＝.速度位移关系式：v2－v＝.上升的最大高度：H＝.上升到最高点所用时间：t＝对竖直上抛运动的理解1．处理方法(1)全程法将竖直上抛运动视为竖直向上的加速度为g的匀减速直线运动．(2)分阶段法将全程分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段．2．竖直上抛运动的重要特性(1)对称性如图，物体以初速度v0竖直上抛，A、B为途中的任意两点，C为最高点，则①时间对称性物体上升过程中从A→C所用时间t AC和下降过程中从C→A所用时间t CA相等，同理t AB＝t BA.②速度对称性物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等．③能量对称性物体从A→B和从B→A重力势能变化量的大小相等，均等于mgh AB.(2)多解性当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成双解．【典型例题】例1、一跳水运动员从离水面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，他可用于完成空中动作的时间是______s。
（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10m/s2，结果保留二位数）注意：构建物理模型时，要重视理想化方法的应用，要养成画示意图的习惯。
例2、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，则此时第（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？针对训练1、关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（）A 上升过程是减速过程，加速度越来越小；下降过程是加速运动，加速度越来越大B 上升时加速度小于下降时加速度C 在最高点速度为零，加速度也为零D 无论在上升过程、下落过程、最高点，物体的加速度都为g2、将物体竖直向上抛出后，在下图中能正确表示其速率v随时间t的变化关系的图线是（）3、物体做竖直上抛运动后又落回原出发点的过程中，下列说法正确的是（）A、上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上B、下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下C、在最高点，加速度大小为零，速度大小为零D、到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变4、从高处释放一粒小石子,经过0.5s,从同一地点再释放一粒小石子,在两石子落地前,它们之间的距离( )A.保持不变B.不断减小C.不断增大D.根据两石子的质量的大小来决定5、某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10m/s2)( )A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.8m/s6、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 高度所用的总时间T和高度H是多少？取g=9.8m／s2，空气阻力不计．7、某人站在高层楼房的阳台外用20m/s的速度竖直向上抛出一个石块,则石块运动到离抛出点15m处所经历的时间是多少?(不计空气阻力,取g=10m/s2)8、一根矩形杆的长1.45m,从某一高处作自由落体运动,在下落过程中矩形杆通过一个2m高的窗口用时0.3s.则矩形杆的下端的初始位置到窗台的高度差为多少?(g取10m/s2,窗口到地面的高度大于矩形杆的长)9．气球以10m ／s 的速度匀速上升，在离地面75m 高处从气球上掉落一个物体，结果气球便以加速度α=0.1m ／s 2向上做匀加速直线运动，不计物体在下落过程中受到的空气阻力，问物体落到地面时气球离地的高度为多少?g=10m ／s 2．第三讲 自由落体和竖直上抛运动运动参考答案例1：解：上升阶段，由公式h 1 =221gt 可得 g h t 112==0.03s下降阶段，由题意知h 2=10m+0.45m=10.45m由公式h 2 =221gt 可得 gh t 222==1.45s t=t 1+t 2=1.48s例2：解题过程：(1)设每两滴水之间的时间间隔为t 0∵0121gt h = ()12012221h t g h h h -=-= 202321t g h = ∴22gt h = ∴g h t 20= 又∵nt t =0 ∴222n t g h = ∴222t hn g = h g h g h 432232==针对练习1、D2、D3、BD4、C5、B6、总时间T 和高度H 是多少？取g=9.8m ／s 2，空气阻力不计． 解：设向上为正， 由公式201H v t gt 2=+ 01964v 9.88=+⨯ v 0=29.4m/s ∴t=29.4/9.8=3s ∴T=3+4=7s7、第一种情况：在上升阶段，设向上为正：20v 20m /s,g 10m /s ==-由201H v t gt 2=+ 15=20t-5t 2 ∴t=1s 第二种情况，在下落阶段，在抛出点上方。
高考物理一轮复习讲义—自由落体运动和竖直上抛运动、多过程问题
高考物理一轮复习讲义—自由落体运动和竖直上抛运动、多过程问题考点一自由落体运动自由落体运动(1)运动特点：初速度为0，加速度为g 的匀加速直线运动．(2)基本规律：①速度与时间的关系式：v ＝gt .②位移与时间的关系式：x ＝12gt 2.③速度与位移的关系式：v 2＝2gx .(3)方法技巧：①比例法等初速度为0的匀变速直线运动规律都适用．②Δv ＝g Δt .相同时间内，竖直方向速度变化量相同．③位移差公式：Δh ＝gT 2.1．重的物体总是比轻的物体下落得快．(×)2．同一地点，轻重不同的物体的g 值一样大．(√)3．自由落体加速度的方向垂直地面向下．(×)4．做自由落体运动的物体在1s 内速度增加约9.8m/s.(√)考向1自由落体运动基本公式的应用例1如图所示木杆长5m ，上端固定在某一点，由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力)，木杆通过悬点正下方20m处的圆筒AB，圆筒AB长为5m，取g＝10m/s2，求：(1)木杆通过圆筒的上端A所用的时间t1；(2)木杆通过圆筒AB所用的时间t2.答案(1)(2－3)s(2)(5－3)s解析(1)木杆由静止开始做自由落体运动，设木杆的下端到达圆筒上端A所用的时间为t下Agt下A2h下A＝12h下A＝20m－5m＝15m＝3s解得t下A设木杆的上端到达圆筒上端A所用的时间为t上Agt上A2h上A＝12＝2s解得t上A则木杆通过圆筒上端A所用的时间t1＝t上A－t下A＝(2－3)s(2)设木杆的上端到达圆筒下端B所用的时间为t上Bgt上B2h上B＝12h上B＝20m＋5m＝25m＝5s解得t上B则木杆通过圆筒所用的时间t2＝t上B－t下A＝(5－3)s.考向2自由落体运动中的“比例关系”问题例2一石块从楼房阳台边缘做自由落体运动，到达地面，若把它在空中运动的距离分为相等的三段，如果它在第一段距离内所用的时间是1s ，则它在第三段距离内所用的时间是(g 取10m/s 2)()A ．(3－2)s B.3sC.2sD ．(3－1)s答案A解析根据由自由落体运动规律，石块下落连续相等距离所用时间之比为：1∶(2－1)∶(3－2)，则它在第三段距离内所用的时间为(3－2)s ，故选A.考向3自由落体运动中的“两物体先后下落”问题例3从高度为125m 的塔顶先后自由释放a 、b 两球，自由释放这两个球的时间差为1s ，g 取10m/s 2，不计空气阻力，以下判断正确的是()A ．b 球下落高度为20m 时，a 球的速度大小为20m/sB ．a 球接触地面瞬间，b 球离地高度为45mC ．在a 球接触地面之前，两球保持相对静止D ．在a 球接触地面之前，两球离地的高度差恒定答案B解析b 球下落高度为20m 时t 1＝2h g＝2×2010s ＝2s ，则A 下降了3s ，A 的速度为v ＝30m/s ，故A 错误；A 球下降的总时间为：t 2＝2×12510s ＝5s ，此时B 下降4s ，B 的下降高度为：h ′＝12×10×42m ＝80m ，故B 离地面的高度为h B ＝(125－80)m ＝45m ，故B 正确；由自由落体的规律可得，在a 球接触地面之前，两球的速度差恒定，两球离地的高度差变大，故C 、D 错误．考点二竖直上抛运动竖直上抛运动(1)运动特点：初速度方向竖直向上，加速度为g，上升阶段做匀减速运动，下降阶段做自由落体运动．(2)基本规律①速度与时间的关系式：v＝v0－gt；②位移与时间的关系式：x＝v0t－12 gt2.1．物体做竖直上抛运动，速度为负值时，位移也一定为负值．(×)2．做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，速度变化量方向是竖直向下的．(√)1.重要特性(如图)(1)对称性①时间对称：物体上升过程中从A→C所用时间t AC和下降过程中从C→A所用时间t CA相等，同理t AB＝t BA.②速度对称：物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等．(2)多解性：当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成多解，在解决问题时要注意这个特性．分段法上升阶段：a＝g的匀减速直线运动下降阶段：自由落体运动全程法初速度v0向上，加速度为－g的匀变速直线运动，v＝v0－gt，h＝v0t－12gt2(以竖直向上为正方向)若v＞0，物体上升；若v＜0，物体下落若h＞0，物体在抛出点上方；若h＜0，物体在抛出点下方考向1竖直上抛运动的对称性例4一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点A的时间间隔是5s，两次经过一个较高点B的时间间隔是3s，则A、B之间的距离是(不计空气阻力，g＝10m/s2)() A．80m B．40mC．20m D．无法确定答案C解析物体做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得，物体从最高点自由下落到A点的时间为t A2，从最高点自由下落到B点的时间为t B2，A、B间距离为：h AB＝12g[(t A2)2－(t B2)2]＝12×10×(2.52－1.52)m＝20m，故选C.考向2竖直上抛运动的多解性例5(多选)从高为20m的位置以20m/s的初速度竖直上抛一物体，g取10m/s2，当物体到抛出点距离为15m时，所经历的时间可能是()A．1s B．2sC．3s D．(2＋7)s解析取竖直向上方向为正方向，当物体运动到抛出点上方离抛出点15m 时，位移为x ＝15m ，由竖直上抛运动的位移公式得x ＝v 0t －12gt 2，解得t 1＝1s ，t 2＝3s ；当物体运动到抛出点下方离抛出点15m 时，位移为x ′＝－15m ，由x ′＝v 0t －12gt 2，解得t ＝(2＋7)s 或t ＝(2－7)s(负值舍去)，选项A 、C 、D 正确，B 错误．考向3竖直上抛和自由落体运动相遇问题例6(多选)如图所示，乙球静止于地面上，甲球位于乙球正上方h 处，现从地面上竖直上抛乙球，初速度v 0＝10m/s ，同时让甲球自由下落，不计空气阻力．(取g ＝10m/s 2，甲、乙两球可看作质点)下列说法正确的是()A ．无论h 为何值，甲、乙两球一定能在空中相遇B ．当h ＝10m 时，乙球恰好在最高点与甲球相遇C ．当h ＝15m 时，乙球能在下落过程中与甲球相遇D ．当h <10m 时，乙球能在上升过程中与甲球相遇答案BCD解析设两球在空中相遇，所需时间为t ，根据运动学公式可得12gt 2＋v 0t －12gt 2＝h ，可得t ＝h v 0，而乙球的落地时间t 1＝2v 0g ，两球在空中相遇的条件是t <t 1，整理得h <20m ，A 错误；若乙球恰好在最高点与甲球相遇，满足的条件是t ＝12t 1，代入数据整理得h ＝10m ，B 正确；由于10m<h ＝15m<20m ，可得乙球能在下落过程中与甲球相遇，C 正确；当h <10m 时，乙球还没有上升到最高点就与甲球相遇，D 正确．考点三多过程问题1．一般的解题步骤(1)准确选取研究对象，根据题意画出物体在各阶段运动的示意图，直观呈现物体运动的全过程．(2)明确物体在各阶段的运动性质，找出题目给定的已知量、待求未知量，设出中间量．(3)合理选择运动学公式，列出物体在各阶段的运动方程及物体各阶段间的关联方程．2．解题关键多运动过程的连接点的速度是联系两个运动过程的纽带，因此，对连接点速度的求解往往是解题的关键．例7在一次低空跳伞演练中，当直升机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5m/s.(g取10m/s2)求：(1)伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少；(2)以5m/s着地时相当于从多高处自由落下；(3)伞兵在空中的最短时间为多少．答案(1)99m(2)1.25m(3)8.6s解析(1)设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，则有v2－v02＝－2ahv02＝2g(H－h)联立解得h＝99m，v0＝50m/s(2)以5m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下h1＝v22g＝1.25m(3)落地时速度刚好为5m/s时在空中的时间最短．设加速时间为t1，减速时间为t2，t 1＝v0g ＝5st 2＝v 0－v a＝3.6s总时间为t ＝t 1＋t 2＝8.6s.例8(2022·黑龙江牡丹江一中月考)一物体(可视为质点)以4m/s 的速度滑上光滑固定斜面，做加速度大小为2m/s 2的匀减速直线运动，经过一段时间后上滑到最高点C 点速度恰好减为零，途经A 、B 两点，然后又以相同大小的加速度下滑到斜面底端D 点，已知BC ＝25cm ，求：(1)物体第一次经过B 点的速度；(2)物体由底端D 点滑到B 点所需要的时间．答案(1)1m/s ，方向沿斜面向上(2)第一次滑到B 点用时1.5s ，第二次滑到B 点用时2.5s解析(1)从B 到C 是匀减速直线运动，末速度为零，逆向思维，从C 到B 是初速度为零的匀加速直线运动，以沿斜面向下为正方向，加速度a 1＝2m/s 2，位移大小为x BC ＝25cm ＝0.25m 根据位移—时间关系式，有x BC ＝12a 1t 12解得t 1＝0.5s再根据速度－时间关系式，有v 1＝a 1t 1解得v 1＝1m/s故第一次经过B 点时速度大小为1m/s ，方向沿斜面向上(2)以沿斜面向上为正方向，对从D 到B 过程，由v 1＝v 0＋at 可得从D 上滑第一次到达B 点所用时间为：t ＝v 1－v 0a ＝1－4－2s ＝1.5s 由对称性可知：t BC ＝t CB ＝t 1＝0.5s则t ′＝t ＋2t BC ＝1.5s ＋0.5×2s ＝2.5s.课时精练1．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”，从而创造了一种科学研究的方法．利用斜面实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的()A ．速度B ．时间C ．路程D ．加速度答案B2．(多选)物理图象能直观地反映物理量间的变化关系．关于自由落体运动的规律，下列各物理量的图象正确的是(g 取10m/s 2)()答案AC解析根据速度与时间的关系式，有v ＝gt ＝10t ∝t ，故A 正确，B 错误；自由落体运动的加速度始终等于重力加速度g ，故C 正确；根据位移与时间的关系式，有x ＝12gt 2＝5t 2，x ∝t 2，故D 错误．3．一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验，让一个质量为2kg 的小球从一定的高度自由下落，测得在第4s 内的位移是42m ，球仍在空中运动，则()A ．小球在2s 末的速度大小是16m/sB ．该星球上的重力加速度为12m/s 2C ．小球在第4s 末的速度大小是42m/sD ．小球在0～4s 内的位移是80m 答案B解析设该星球的重力加速度为g ，第4s 内的位移是42m ，有12gt 42－12gt 32＝42m ，t 4＝4s ，t 3＝3s ，解得g ＝12m/s 2，所以小球在2s 末的速度大小为v 2＝gt 2＝24m/s ，故A 错误，B 正确；小球在第4s 末的速度大小是v 4＝gt 4＝48m/s ，故C 错误；小球在0～4s 内的位移是x 4＝12gt 42＝96m ，故D 错误．4．(多选)物体以初速度v 0竖直上抛，经3s 到达最高点，空气阻力不计，g 取10m/s 2，则下列说法正确的是()A ．物体的初速度v 0为60m/sB ．物体上升的最大高度为45mC ．物体在第1s 内、第2s 内、第3s 内的平均速度之比为5∶3∶1D ．物体在前1s 内、前2s 内、前3s 内的平均速度之比为9∶4∶1答案BC解析物体做竖直上抛运动，有h ＝v 0t －12gt 2①v ＝v 0－gt ②联立①②可得v 0＝30m/s ，h ＝45m ，故A 错误，B 正确；物体在第1s 内、第2s 内、第3s 内的位移分别为25m 、15m 、5m ，已知v ＝xt ，故在相等时间内的平均速度之比为v 1∶v 2∶v 3＝x 1∶x 2∶x 3＝5∶3∶1，物体在前1s 内、前2s 内、前3s 内的平均速度之比为v 1′∶v 2′∶v 3′＝251∶402∶453＝5∶4∶3，故C 正确，D 错误．5．(2019·全国卷Ⅰ·18)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H 4所用的时间为t 1，第四个H 4所用的时间为t 2.不计空气阻力，则t2t 1满足()A ．1<t2t 1<2B ．2<t 2t 1<3C ．3<t 2t 1<4D ．4<t 2t 1<5答案C解析由逆向思维和初速度为零的匀加速直线运动比例式可知t 2t 1＝14－3＝2＋3，即3<t2t 1<4，选项C 正确．6.如图所示，地面上方离地面高度分别为h 1＝6L ，h 2＝4L ，h 3＝3L 的三个金属小球a 、b 、c .若先后释放a 、b 、c ，三球刚好同时落到地面上，不计空气阻力，重力加速度为g ，则()A ．b 与a 开始下落的时间差等于c 与b 开始下落的时间差B ．三小球运动时间之比为6∶2∶1C ．a 比b 早释放的时间为2Lg(3－2)D ．三小球到达地面时的速度大小之比是6∶4∶3答案C解析由h ＝12gt 2，可得t a ＝12Lg，t b ＝8Lg，t c ＝6Lg，则(t a －t b )>(t b －t c )，三小球运动时间之比为6∶2∶3，a 比b 早释放的时间为Δt ＝t a －t b ＝2Lg(3－2)，选项A 、B 错误，C 正确；根据v 2＝2gh 可计算出三小球到达地面时的速度大小之比是6∶2∶3，选项D 错误．7．为了测一口枯井的深度，用一把玩具小手枪从井口竖直向下打出颗弹珠，1s 后听到弹珠撞击井底的声音，然后再用玩具小手枪从井口竖直向上打出另一颗弹珠，2s 后听到弹珠从井口落回井底撞击的声音，假设弹珠从枪口射出速度大小不变，忽略声音传播时间及空气阻力．g ＝10m/s 2，则()A ．枯井的深度为5mB ．弹珠从枪口射出速度大小为10m/sC ．向下打出一颗弹珠运动过程平均速度为5m/sD ．两次打出弹珠方式，弹珠到达井底的速度都为15m/s 答案D解析由h ＝v 0t 1＋12gt 12，h ＝－v 0t 2＋12gt 22，解得v 0＝5m/s ，h ＝10m ，故A 、B 项错误；向下打出一颗弹珠运动过程平均速度v ＝10m/s ，C 项错误；根据对称性，两次打出弹珠方式，弹珠到达井底的速度一样，都为v t ＝15m/s ，D 项正确．8．屋檐离地面的高度为45m ，每隔相等时间滴下一滴水，当第7滴水刚滴下时，第一滴水恰好落到地面上，则第3滴水与第5滴水的高度差为()A ．5mB ．10mC ．15mD ．20m答案C解析根据题意画出雨滴下落过程的示意图如图所示，根据自由落体运动的规律可知，在连续相等的时间内位移之比为1∶3∶5…，所以第3滴水与第5滴水的高度差h ＝5＋71＋3＋5＋7＋9＋11H ＝1236H ＝15m ，故C 正确，A 、B 、D 错误．9．(多选)矿井中的升降机以5m/s的速度竖直向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，经过3s升降机底板上升至井口，此时松脱的螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/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45mC．螺钉落到井底时的速度大小为25m/sD．螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时6s答案BC解析螺钉松脱时具有与升降机相同的向上的初速度，故螺钉脱落后做竖直上抛运动，选项A错误；取竖直向下为正方向，由运动学公式可得，螺钉自脱落至井底的位移h1＝－v0t＋1gt22＝30m，升降机这段时间的位移h2＝v0t＝15m，故矿井的深度为h＝h1＋h2＝45m，选项B 正确；螺钉落到井底时速度大小为v＝－v0＋gt＝25m/s，选项C正确；螺钉松脱前运动的位移为h1＝v0t′，解得t′＝6s，所以螺钉运动的总时间为t＋t′＝9s，选项D错误．10.在某星球表面，t＝0时刻小球以初速度v0开始做竖直上抛运动，取抛出位置位移x＝0，以v0方向为正方向，则小球位移x随速度的平方v2变化的x－v2图象如图所示，下列说法正确的是()A．小球的初速度为100m/sB ．小球位移x ＝5m 时对应的运动时间为2sC ．小球加速度与初速度方向相反D ．图中m 点坐标值为－7.2答案C解析t ＝0时x ＝0，由题图知v 02＝100(m/s)2，所以小球的初速度v 0＝10m/s ，选项A 错误；由v 2－v 02＝2ax 得x ＝v 22a －v 022a ，图线斜率k ＝12a ＝－5100，解得a ＝－10m/s 2，小球位移x ＝5m时v ＝0，所以对应运动时间t ＝0－v 0a ＝1s ，选项B 错误，C 正确；由题图可知－m 5＝144－100100，解得m ＝－2.2，选项D 错误．11．(2022·陕西省黄陵县中学月考)某消防员在一次执行任务过程中，遇到突发事件，需从10m 长的直杆顶端先从静止开始匀加速下滑，加速度大小a 1＝8m/s 2，然后立即匀减速下滑，减速时的最大加速度a 2＝4m/s 2，若落地时的速度不允许超过4m/s ，把消防员看成质点，求该消防员下滑全过程的最短时间．答案2s解析设匀加速直线运动的最大速度为v ，加速下滑部分长为h 1，减速下滑部分长为h 2，最大速度为v ，落地速度为v 1，由速度位移公式h 1＝v 22a 1，h 2＝v 2－v 122a 2，h 1＋h 2＝h ，v ＝a 1t 1联立以上各式解得v ＝8m/s ，t 1＝1s 落地前的速度为v 1＝4m/s 由v 1＝v －a 2t 2解得t 2＝1s该消防员下滑全过程的最短时间为t ＝t 1＋t 2＝2s.12.某人从同一点P 以相同的速度先后竖直向上抛出两小球A 、B ，两球的v －t 图象分别如图中A 、B 所示，不计空气阻力，不考虑两球相撞，g 取10m/s 2.下列说法正确的是()A ．B 球上升0.15m 时和A 球相遇B ．若抛出两球的时间差合适，A 球可以在上升过程中和B 相遇C ．t ＝0.2s 和t ＝0.3s 时，两球的间距相等D ．t ＝0到t ＝0.3s ，A 球运动的平均速度大小为56m/s 答案C解析由题图可知，小球初速度为v 0＝2m/s ，上升时间为t 0＝0.2s ，上升最大高度为H ＝v 022g＝0.2m ，B 球比A 球晚Δt ＝0.1s 抛出．B 球上升0.15m 时，有h B ＝v 0t B －12gt B 2，代入数据解得t B ＝0.1s 或t B ＝0.3s(舍去)，则可知A 球抛出时间为t A ＝t B ＋Δt ＝0.2s ，则可知此时A 球上升到最大高度0.2m 处，故两球没有相遇，故A 错误；因两球初速度相同，故A 球不可能在上升过程中和B 球相遇，故B 错误；当t ＝0.2s 时，两球间距为Δh 1＝(12×2×0.2－0.15)m ＝0.05m ，当t ＝0.3s 时，B 球上升到最大高度，A 球从最大高度下降h ′＝12×10×0.12m ＝0.05m ，则两球间距为Δh 2＝0.05m ，故C 正确；t ＝0到t ＝0.3s ，A 球的位移为h ＝v 0t －12gt 2＝0.15m ，则A 球运动的平均速度大小为v ＝ht＝0.5m/s ，故D 错误．。
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 。
2019年高考物理一轮复习专全集题(含解析)
测量速度和加速度的方法【纲要导引】此专题作为力学实验的重要基础，高考中有时可以单独出题，16年和17年连续两年新课标1卷均考察打点计时器算速度和加速度问题；有时算出速度和加速度来验证牛二或动能定理等。
此专题是力学实验的核心基础，需要同学们熟练掌握。
【点拨练习】考点一打点计时器利用打点计时器测加速度时常考两种方法：（1）逐差法纸带上存在污点导致点间距不全已知：（10年重庆）点的间距全部已知直接用公式：，减少偶然误差的影响（奇数段时舍去距离最小偶然误差最大的间隔）（2）平均速度法，两边同时除以t，，做stt图，斜率二倍是加速度，纵轴截距是开始计时点0的初速0v。
1.【10年重庆】某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50H z 在线带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如是22图1所示，A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：A S =16.6mmB S =126.5mm D S =624.5mm若无法再做实验，可由以上信息推知：① 相信两计数点的时间间隔为__________S② 打C 点时物体的速度大小为____________m/s(取2位有效数字)③ 物体的加速度大小为__________(用A S 、B S 、D S 和f 表示)【答案】①0.1s ②2.5 ③【解析】①打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为T=0.1s ．②根据间的平均速度等于点的速度得v c ==2.5m/s ． ③利用逐差法：,两式相加得,由于,，所以就有了,化简即得答案。
2.【15年江苏】（10分）某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如题11-1图所示，打点计时器的电源为50Hz 的交流电（1）下列实验操作中，不正确的有________A．将铜管竖直地固定在限位孔的正下方B．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面C．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落D．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源（2）该同学按照正确的步骤进行试验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1、2、3…….8，用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离，记录在纸带上，如题11-2图所示计算相邻计时点间的平均速度v，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整（3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为实验②），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验②是为了说明说明？对比实验①和②的结果得到什么结论？【答案】（1）CD（2）39.0 （3）逐渐增大到39.8 cm/ s 逐渐增大到等于重力（4）为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用.【解析】根据速度计算速度。
专题1.12 自由落体运动与竖直上抛运动(解析版)
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第一部分 直线运动十二．自由落体运动与竖直上抛运动一．选择题1．（2019浙江模拟）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∶3 B ．2∶4 C ．3∶7 D ．1∶4 【参考答案】C 【名师解析】根据公式v ＝gt 可得，第1 s 末小球的速度为：v 1＝g ，第2 s 末小球的速度为v 2＝2g ，所以第2 s 内的平均速度为v 1＝v 1＋v 22＝32g ，第3 s 末小球的速度为v 3＝3g ，第4 s 末小球的速度为v 4＝4g ，所以第4 s 内的平均速度v 2＝v 3＋v 42＝72g ，故v 1∶v 2＝3∶7.2．（2019郑州三模）背越式跳高采用弧线助跑，距离长，速度快，动作舒展大方。
如图所示是某运动员背越式跳高过程的分解图，由图可估算出运动员在跃起过程中起跳的竖直速度大约为 （ ）A ．2 m ／sB ．5 m ／sC ．8 m ／sD ．11m ／s 【参考答案】B 【名师解析】运动员跳高过程可以看做竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高高度约为：h=1.3m ，根据v 2=2gh ； 解得：v==m≈5m ，故B 正确，ACD 错误。
3.（2019浙江模拟）建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住用以砌墙．如图5所示，若某次以10 m/s 的速度从地面竖直向上抛出一个砖块，g 取10 m/s 2，空气阻力可以忽略，则( )A ．砖块上升的最大高度为10 mB ．砖块上升的时间为1 sC ．抛出后经0.5 s 上升的高度为最大高度的一半D ．抛出后上升过程砖块做变减速直线运动 【参考答案】 B【名师解析】 由h ＝v 022g 得，砖块上升的最大高度h ＝5 m ，选项A 错误；砖块上升的时间t ＝v 0g ＝1 s ，选项B 正确；抛出后经0.5 s 上升的高度h ′＝v 0t ′－12gt ′2＝10×0.5 m －12×10×0.52 m ＝3.75 m ，选项C 错误；抛出后砖块加速度不变，故上升过程砖块做匀减速直线运动，选项D 错误．4. 伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。
2019高考物理一轮复习第一章微专题5自由落体运动加练半小时粤教版
微专题5 自由落体运动[方法点拨] (1)自由落体运动是初速度为0、加速度为g的匀加速直线运动．(2)匀变速直线运动的一个公式里一般只涉及四个物理量，对自由落体运动来说v0＝0，a＝g两个量已知，所以公式中的位移h、时间t、速度v t三个量，已知其中一个即可求另外两个．1.如图1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20m，在B处有另一个金属小球b距C为15m，小球a比小球b提前1s由静止释放(g取10m/s2)．则( )图1A．b先落入C盘中，不可能在下落过程中相遇B．a先落入C盘中，a、b下落过程相遇点发生在BC之间某位置C．a、b两小球同时落入C盘D．在a球下落过程中，a、b两小球相遇点恰好在B处2．(2017·山东烟台期中)有甲、乙两球，甲球由塔顶自由下落，当它下落高度为a时，乙球从塔顶下与塔顶距离为b处开始自由下落，结果这两球同时落地，不计空气阻力，则塔高为( )A.a＋b24aB.a＋b24bC.a2－b24abD.a2＋b24ab3．(2018·河南省豫南豫北名校联考)一条悬链长7.2m，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20m处的一点所需的时间是(g取10m/s2，整个过程中悬链不落地)( )A．0.3sB．0.4sC．0.7sD．1.2s4．小球做自由落体运动，与地面发生碰撞，反弹后速度大小与落地速度大小相等．若从释放小球时开始计时，且不计小球与地面发生碰撞的时间，则小球运动的速度—时间图线可能是图中的( )5.(多选)(2017·山东济宁期中)一根轻质细线将2个薄铁垫圈A 、B 连接起来，一同学用手固定B ，此时A 、B 间距为3L ，A 距地面为L ，如图2所示．由静止释放A 、B ，不计空气阻力，从开始释放到A 落地历时t 1，A 落地前瞬间速率为v 1，从A 落地到B 落在A 上历时t 2，B 落在A 上前瞬间速率为v 2，则( )图2A ．t 1＞t 2B ．t 1＝t 2C ．v 1∶v 2＝1∶2D ．v 1∶v 2＝1∶36.(多选)(2018·四川成都第七中学月考)科技馆中的一个展品如图3所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A 下落到B 的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A 、B 、C 、D 四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是(g ＝10m/s 2)( )图3A ．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足t AB ＜t BC ＜t CDB ．间歇闪光的间隔时间是210s C ．水滴在相邻两点之间的位移满足x AB ∶x BC ∶x CD ＝1∶3∶5D ．水滴在各点速度之比满足v B ∶v C ∶v D ＝1∶4∶9答案精析1．D [小球a 、b 释放后均做自由落体运动，则有h ＝12gt 2，代入计算得t a ＝2s ，t b ＝3s ，小球a 提前1s 释放，所以b 释放后a 运动t a －1s ＝1s 落入C 盘，比b 球早落入．选项A 、C错．b 球释放时a 下落1s ，此时下落的高度h ′＝12gt ′2＝5m ，刚好到达与小球b 同高处，此时b 球开始释放，所以二者在B 处相遇，然后a 球超过b 球先落入盘中．选项D 对，B 错．]2．A 3.B 4.D5．BC [对A 有L ＝12gt 12，且v 1＝gt 1，对B 有3L ＋L ＝12g (t 1＋t 2)2，且v 2＝g (t 1＋t 2)，联立解得t 1＝t 2，v 1∶v 2＝1∶2，B 、C 正确．]6．BC。
高考物理一轮总复习第1章第3讲自由落体运动和竖直上抛运动多过程问题提能训练(含答案)
高考物理一轮总复习提能训练：第一章 第3讲基础过关练题组一 自由落体运动1．(2021·湖北卷)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5 m 完成技术动作，随后5 m 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10 m/s 2，则她用于姿态调整的时间约为( B )A ．0.2 sB ．0.4 sC ．1.0 sD ．1.4 s[解析] 陈芋汐下落的整个过程所用的时间为t ＝2Hg＝2×1010s≈1.4 s，下落前5 m 的过程所用的时间为t 1＝2h g＝2×510s ＝1 s ，则陈芋汐用于姿态调整的时间约为t 2＝t －t 1＝0.4 s ，B 正确，A 、C 、D 错误。
2．某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，通过光电门时球心位于光电门两透光孔的连线上，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间为1.00×10－3s ，g 取10 m/s 2，则小球开始下落的位置到光电门的距离为( D )A ．0.25 mB ．0.5 mC ．1 mD ．1.25 m[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 ＝xt＝0.5×10－21.00×10－3m/s ＝5 m/s ，由自由落体运动规律可知h ＝v22g＝1.25 m ，A 、B 、C 错误，D 正确。
3．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( D )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/s 2D ．物体在5 s 内的位移是50 m[解析] 根据运动学公式Δx ＝12at 22－12at 21＝18 m ，代入t 2＝5 s ，t 1＝4 s ，解得a ＝4 m/s 2，选项C 错误；物体在2 s 末的速度为v 2＝4×2 m/s＝8 m/s ，选项A 错误；物体在5 s 内的位移为x 5＝12×4×52m ＝50 m ，选项D 正确；物体在第5 s 内的位移为18 m ，故物体在第5s 内的平均速度为18 m/s ，选项B 错误。
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专题1.12 自由落体运动一．选择题1. 伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法。
图（a）、（b）分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正A. 图（a）中先在倾角较小的斜面上进行实验，其目的是使时间测量更容易B. 图（a）通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速直线运动C. 图（b）中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D. 图（b）的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持【参考答案】AD实际中没有摩擦力的斜面并不存在，故该实验无法实际完成，故C错误；伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D正确。
本题考查了伽利略对自由落体运动和力与运动关系的研究，了解其研究过程中的物理思想与物理的方法。
2.伽利略在研究自由落体运动性质的时候，为了排除物体自由下落的速度v位移大小k是个常数，如果常数竟然是与h无关的常数，可以排除速度v是随着下落高度h均匀变化的A. 全部正确【参考答案】B本题关键是明确自由落体运动的定义、规律，了解伽利略对自由落体运动规律的研究过程．3.如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c2：1，若先后顺次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则A. 1B. 三者运动时间之比为3：2：1C. b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D. b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差【参考答案】AC，得：得到达桌面时的速度之比：：：：1，故A1，故B错误；b与a开始下落时间差b开始下落时间差为：C正确，D错误；三个小球均做自由落体运动，则由自由落体的运动规律得出通式，则可求得各项比值．自由落体运动由于是初速度为零的匀加速直线运动，在公式应用中有一定的便利，故一般会在过程上有些复杂，解题时要注意过程的分析．4.（2018浙江金丽衢12校联考）伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合。
如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是A．该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动的设计思想是为了位移比较容易测量B．其中的甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论C．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显D．在该实验中，如果用质量更大的小球做实验，可使实验现象更明显【参考答案】B5．（江西师范大学附属中学2018届高三最后一卷）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。
现从OO′上另一点静止释放小球1，当小球1下落至与小球B等高位置时，从OO′上静止释放小球A和小球2，小球2在小球1的正上方。
则下列说法正确的是（）A. 小球1将与小球B同时落地B. 在小球B下落过程中，轻绳对B的拉力竖直向上C. h越大，小球A与小球B的落地时间差越大D.在小球1落地前，小球1与2之间的距离随时间的增大而增大【参考答案】 D【参考答案】【点睛】小球1、2以及AB两球均做自由落体运动，由位移公式列出它们的距离与时间关系的表达式即可正确解答.6.（2018·洛阳联考)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示。
由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起。
从开始释放到A落地历时t1，A落地前的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前的瞬时速率为v2，则( )A．t1>t2B.t1＝t2C．v1∶v2＝1∶2D．v1∶v2＝1∶3【参考答案】. BC7. （2017.11.浙江选考题）杂技运动在训练时的照片如图所示，有一小球自由落下，落到水平桌面后反弹，如此数次落下和反弹。
若规定竖直向下为正方向，碰撞时间不计，空气阻力不计，则下列v-t图像中正确的是（）【参考答案】.B【名师解析】小球自由落下，落到水平桌面后反弹，速度变为负值，v-t图像中正确的是图B。
8.（2018浙江名校协作体联考）近年来高楼坠物事故频发，若将高楼坠物视为自由落体运动，下列图像能基本反映高楼坠物下落时各物理量变化规律的是 ( )【参考答案】.C【名师解析】将高楼坠物视为自由落体运动，则其加速度为重力加速度（恒定值），其加速度图象应该为平行横轴的直线，速度图象为过原点的倾斜直线，位移图象应该是抛物线，所以图像C能基本反映高楼坠物下落时各物理量变化规律。
9.（2017.4.浙江选考题）拿一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把金属片和小羽毛放到玻璃筒里。
把玻璃筒倒立过来，观察它们下落的情况。
然后把玻璃筒里的空气抽出，再把玻璃筒倒立过来，再次观察它们下落的情况。
下列说法正确的是A ．玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛下落一样快B ．玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛均做自由落体运动C ．玻璃筒抽出空气后，金属片和小羽毛下落—样快D ．玻璃筒抽出空气后，金属片比小羽毛下落快 【参考答案】.C10.(2018·江西九江联考)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。
A 、B 、C 与斜面底端的距离分别为s 1、s 2、s 3，小球由A 、B 、C 运动到斜面底端的时间分别为t 1、t 2、t 3，小球由A 、B 、C 运动到斜面底端时的速度分别为v 1、v 2、v 3。
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运动是匀变速直线运动的是( )A ．v 1＝v 2＝v 3 B.v 1t 1＝v 2t 2＝v 3t 3C ．s 1－s 2＝s 2－s 3 D.s 1t 12＝s 2t 22＝s 3t 32【名师解析】.D【名师解析】球在斜面上三次运动的位移不同，末速度一定不同，选项A 错误。
由v ＝at 可得，a ＝vt，三次下落中的加速度相同，故关系式正确，但不是当时伽利略用来证明时所用的结论，选项B 错误。
由题图及运动学规律可知，s 1－s 2>s 2－s 3，选项C 错误。
由运动学公式可知s ＝12at 2，故a ＝2st 2，三次运动中位移与时间平方的比值一定为定值，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面向下运动为匀变速直线运动，选项D 正确。
11．（2018石家庄名校联考）蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中运动。
为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在计算机上作出压力—时间图像，假如作出的图像如图所示。
设运动员在空中运动时可视为质点，则运动员跃起的最大高度是(g 取10 m/s 2)( )A ．1.8 m B.3.6 m C ．5.0 m D ．7.2 m【参考答案】.C二．计算题1.（15分） 一水池水深H ＝0.8 m 。
现从水面上方h ＝0.8 m 高处由静止释放一质量为m ＝0.1 kg 的硬质球体，测得球体从释放到落至水池底部用时t ＝0.6 s 。
已知球体直径远小于水池深度，不计空气及水的阻力，取g ＝10 m/s 2。
(1)通过计算判断球体在水中做什么运动？(2)从水面上方多高处静止释放小球，才能使小球落至池底所用时间最短？ 1.【名师解析】(1)设小球落至水面所用时间为t 1，在水中运动做匀变速运动，加速度为a ，则h ＝12gt 12 v ＝gt 1 H ＝v (t －t 1)＋12a (t －t 1)2解得a ＝0，则小球在水中做匀速运动。
(2)设释放点距水面距离为s ，则t s ＝2sgv s ＝2gst ′＝2s g ＋H 2gs由数学知识知，当2sg＝H 2gs时t ′最小，即s ＝H2＝0.4 m 。
2．在一次低空跳伞演练中，当直升机悬停在离地面224 m 高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动．运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5 m/s 2的加速度匀减速下降．为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s.(g 取10 m/s 2)求：(1)伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？ (2)伞兵在空中的最短时间为多少？ 【参考答案】：(1)99 m 1.25 m (2)8.6 s以5 m/s 的速度落地相当于从h 1高处自由落下，即v 2＝2gh 1解得h 1＝v 22g ＝5220m ＝1.25 m(2)设伞兵在空中的最短时间为t ，则有v 0＝gt 1解得t 1＝v 0g ＝5010 s ＝5 st 2＝v －v 0a ＝5－50－12.5s ＝3.6 s故t ＝t 1＋t 2＝(5＋3.6) s ＝8.6 s.3.（2018·湖南省衡阳联考）2013年12月15日“嫦娥三号”探测器成功实现“月面软着陆”。
若着陆的最后阶段可简化为三个过程：①探测器从月球表面附近高为H 处开始匀减速竖直下落至静止；②悬停（即处于静止状态）；③自由下落至月球表面。
为了保证探测器的安全，要求探测器到达月球表面的速度不能超过v m ，月球表面附近的重力加速度为g 0，探测器在减速过程中每秒钟消耗的燃料为△m=pa+q (a 为探测器下降的加速度大小，p 、q 为大于零的常数)。
忽略探测器因消耗燃料而引起的质量变化。
（1）求探测器悬停位置距月球表面的最大高度h m 。
（2）若在（1）中悬停最大高度h m 不变的情况下，为使探测器减速下降过程中消耗的燃料质量最少，则该过程中探测器的加速度为多大？最低消耗燃料的质量m 为多少？【名师解析】.（1）在“嫦娥三号”探测器自由下落到月球表面的过程中，由v m 2=2g 0h m ，解得：h m =202mv g又消耗燃料的质量m=△mt=(pa+q由上式可知：当即pqa =时，所消耗的然料最少 。
最低消耗燃料的质量m=(。
4.（2014·全国新课标理综II ） 2012年10月，奥地利极限运动员奥克斯·鲍威加特纳乘气球升至约39km 的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km 的高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录。
取重力加速度的大小g=10m/s 2。
（1）若忽略空气阻力，求运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小。