自由落体运动经典题型

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自由落体运动例题及习题

自由落体运动例题及习题

自由落体运动

典型例题:

2

例 1 从离地500m 的空中自由落下一个小球,取g= 10m/s ,求:(1)经过多少时间落到地面;

(2)从开始落下的时刻起,在第1s 内的位移、最后1s 内的位移;

解析由h=500m 和运动时间,根据位移公式可直接算出落地时间、第1s 内位移和落下一半时间的位移.最后1s 内的位移是下落总位移和前(n—1)s 下落位移之差.

1

[ 解](1)由h = gt2,得落地时间:

2h 2× 500

t s 10s g 10

(2)第1s 内的位移:

1 2 1 2

h1gt12× 10× 12 5m

1 2 1 2

因为从开始运动起前9s 内的位移为:

1 2 1 2

h9 2gt29 2×10×92m 405m

所以最后1s 内的位移为:

h10=h-h 9=500m-405m=95m

(3)落下一半时间即t'=5s ,其位移为

121

h5 2gt' 2× 10×25m 125m

说明根据初速为零的匀加速运动位移的特点,由第1s 内的位移h1=5m,可直接用比例关系求出最后1s 内的位移,即

h1∶h10=1∶19

∴ h 10=19h1=19× 5m=95m 同理,若把下落全程的时间分成相等的两段,则每一段内通过的位移之比:

22

ht/2 ∶ht =1 ∶2 =1∶ 4

11

h t/2 h t ×500m 125m

44

例 2 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.

解析根据题意画出小球的运动示意图(图1)其中t=4s ,h=196m .

自由落体运动典型例题

自由落体运动典型例题

自由落体运动典型例题

[例1]从离地500m的空中自由落下一个小球,取g= 10m/s2,求:

(1)经过多少时间落到地面;

(2)从开始落下的时刻起,在第1s内的位移、最后1s内的位移;

(3)落下一半时间的位移.

[分析]由h=500m和运动时间,根据位移公式可直接算出落地时间、第1s内位移和落下一半时间的位移.最后1s内的位移是下落总位移和前(n—1)s下落位移之差.

(2)第1s内的位移:

因为从开始运动起前9s内的位移为:

所以最后1s内的位移为:

h10=h-h9=500m-405m=95m

(3)落下一半时间即t'=5s,其位移为

[说明]根据初速为零的匀加速运动位移的特点,由第1s内的位移h1=5m,可直接用比例关系求出最后1s内的位移,即

h1∶h10=1∶19

∴ h10=19h1=19×5m=95m

同理,若把下落全程的时间分成相等的两段,则每一段内通过的位移之比:

h t/2∶h t=12∶22=1∶4

[例2]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.

[分析]根据题意画出小球的运动示意图(图1)其中t=4s, h=196m.

[解]方法1 根据自由落体公式

式(1)减去式(2),得

方法2 利用匀变速运动平均速度的性质由题意得最后4s内的平均速度为

因为在匀变速运动中,某段时间中的平均速度等于中点时刻的速度,所以下落至最后2s时的瞬时速度为

由速度公式得下落至最后2s的时间

方法3 利用v-t图象

画出这个物体自由下落的v-t 图,如图2所示.开始下落后经时间(T—t)和T后的速度分别为g(T-t)、 gT. 图线的AB段与t轴间的面积表示在时间t内下落的高度h.。由

自由落体运动经典习题

自由落体运动经典习题

自由落体运动习题课

1.关于自由落体运动的加速度,下列说法中正确的是()

A、重的物体下落的加速度大

B、同一地点,轻、重物体下落的加速度一样大

C、这个加速度在地球上任何地方都一样大

D、这个加速度在地球赤道比在地球北极大

2.下列关于自由落体运动的说法中正确的是()

A、物体沿竖直方向下落的运动是自由落体运动

B、物体初速度为零,加速度为9.8m/s2的运动是自由落体运动

C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动是自由落体运动

D、物体在重力作用下的运动是自由落体运动

3.甲、乙两物体质量之比为m甲∶m乙=5∶1,甲从高H处自由落下的同时乙从2H处自由落下,不计空气阻力,以下说法错误的是()

A.在下落过程中,同一时刻二者速度相等

B.甲落地时,乙距地面的高度为H

C.甲落地时,乙的速度的大小为gH

2

D.甲、乙在空中运动的时间之比为1∶2

4.把自由落体物体的总位移分成相等的三段,则按由上到下的顺序经过这三段位移所需时间之比是()

A.1∶3∶5

B.1∶4∶9

C.1∶2∶3

D.1∶(2-1)∶(3-2)

5、一个石子从高处释放,做自由落体运动,已知它在第1s内的位移大小是h,则它在第3s内的位

移大小是多少?

6.小球自某一高度自由落下,它落地时的速度与落到一半高度时的速度之比是多少?

7.一观察者发现,每隔一定时间有一个水滴自8m高处的屋檐落下,而且看到第五滴水刚要离开屋檐时,第一滴水正好落到地面,那么这时第二滴水离地的高度是多少?(g取10m/s2)

8.一物体从某一高度自由下落,经过一高度为2m的窗户用时0.4s,g取10m/s2.则物体开始下落时的位置距窗户上檐的高度是多少?

自由落体运动例题习题

自由落体运动例题习题

典型例题

例1一个物体从20m高的地方自由下落,到达地面时的速度多大?下落最后1s内的位移多大?(g取)

分析与解答:

由可得到物体到达地面时的速度

由得物体下落的时间t

据题意最后1s以前物体下落的时间

其位移为

思考:第2问还可以通过什么方法求出?

例2:一只小球自屋檐自由下落,在内通过高度为的窗口,求窗口的顶端距屋檐多少米?(取)

选题角度:考查自由落体运动位移与时间有关计算.

解析1:设窗顶距离屋檐为,则……①

……②

联立①②得

解析2:球经过窗口过程的中间时刻的瞬时速度为

设从屋檐落至速度为的位置历时为,则

设球从屋檐落至窗顶历时为,则

所以屋檐到窗顶的距离为

例3:自由下落的物体,自起点开始依次下落三段相等的位移所用时间的比是()

A. B.

C. D.

选题角度:考查自由落体运动位移与时间的关系.

解析:设物体自起点开始依次下落三段相等的位移均为H,所用时间分别为

、和,由得

所以

习题精选

一、填空题

1.自由下落的物体,从H高处自由落下,当物体的运动速度是着地速度的一半时,距地面的高度为__________.

2.某物体从某一较高处自由下落,第1s内的位移是______m,第2s末的瞬时速度是______m/s,前3s内的平均速度是_______m/s.

3.一物体从高处A点自由落下,经B点到C点,已知在B点的速度是在C 点速度的,B、C间距是7m,则A、C间距是_______m.

二、选择题

1.下列说法正确的是()

A.物体竖直向下的运动是自由落体运动

B.自由落体运动是初速度为零,加速度为g的竖直向下的匀加速运动

自由落体运动练习题答案

自由落体运动练习题答案

自由落体运动练习题答案

自由落体运动练习题答案

自由落体运动是物理学中一个经典的问题,涉及到物体在重力作用下的运动规律。通过解答自由落体运动练习题,我们可以更好地理解和应用这一规律。下

面将给出一些常见的自由落体运动练习题的答案,希望能够帮助大家更好地掌

握这一知识。

问题一:一个物体从高度为10米的地方自由落体,求它落地时的速度。

解答:根据自由落体运动的规律,物体在自由落体过程中,其速度随时间的变

化呈线性增加关系。而且,物体在自由落体过程中,只受到重力的作用,不受

其他因素的影响。因此,我们可以使用自由落体运动的基本公式来解答这个问题。

自由落体运动的基本公式为:v = gt

其中,v表示物体的速度,g表示重力加速度,t表示时间。

在这个问题中,重力加速度g的数值为9.8 m/s²,时间t我们可以设为未知数。根据物体从高度为10米的地方自由落体的条件,我们可以利用重力加速度的定义来求解时间t。

重力加速度的定义为:g = Δv/Δt

其中,Δv表示速度的变化量,Δt表示时间的变化量。

在这个问题中,物体从高度为10米的地方自由落体,速度的变化量Δv可以表

示为:Δv = v - 0,时间的变化量Δt可以表示为:Δt = t - 0。

根据上述定义,我们可以得到:g = (v - 0)/(t - 0) = v/t

将重力加速度g的数值代入上式,可以得到:9.8 = v/t

由此可得:v = 9.8t

又因为物体在自由落体过程中的速度随时间的变化呈线性增加关系,所以物体落地时的速度v等于0。将这一条件代入上式,可以得到:0 = 9.8t

自由落体运动习题

自由落体运动习题

BCD
后一秒下落的高度为35m,求塔高和石子落地时 间。

35 m 最后1s
例3、从某一高塔自由落下一石子,落地前最
后一秒下落的高度为35m,求塔高和石子落地时 间。
解①、②两式得:t=4s
H=8ຫໍສະໝຸດ Baidum
例3、从某一高塔自由落下一石子,落地前最
后一秒下落的高度为35m,求塔高和石子落地时 间。
解法二: 由于自由落体运动是初速度为0的匀变速直线运动
例2、如图所示,长为5m的铁链由距 离桌面25m处自由释放 ,问铁链通过 A 桌面的时间?
B A
开始计时
B
A
停止计时
B
例2、如图所示,长为5m的铁链由距离桌面 25m处自由释放 ,问铁链通过桌面的时间?
例2、如图所示,长为5m的铁链由距离桌面 25m处自由释放 ,问铁链通过桌面的时间?
例3、从某一高塔自由落下一石子,落地前最
0.5s
例4、屋檐每隔一定时间滴出水滴,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的窗户的上、下沿,问: (1)此屋檐离地面多少? (2)滴水的时间间隔是多少?
解:可以把上述运动看成是一滴水滴的自由落体运动 5 4
3
2 1
4、某人在塔顶让一颗石子自由下落,若已知当地重力加 速度g,请问还需知道什么物理量才能求出塔的高度? ( )(多选) A、最初一秒内的位移; B、石子落地的速度; C、石子在最后一秒内的下落的高度; D、石子下落的总时间;

自由落体运动 典型习题及答案

自由落体运动  典型习题及答案

匀变速直线运动的特例 自由落体运动

【基础知识】

一、自由落体运动:

1、定义:

2、运动性质:初速度为 加速度为 的 运动.

3、运动规律:由于其初速度为零,公式可简化为

v t = h = v t 2 =2gh

二、竖直上抛运动:

1、定义:

2、运动性质:初速度为v 0,加速度为 -g 的 运动.

3、处理方法:

⑴ 将竖直上抛运动全过程分为上升和下降两个阶段来处理。

上升阶段为初速度为v 0,加速度为 -g 的 运动,下降阶段为 。要注意两个阶段运动的对称性。

⑵ 将竖直上抛运动全过程视为 的运动

4、两个推论: ①上升的最大高度g

v h m 220= ②上升最大高度所需的时间g

v t m 0= 5、特殊规律:由于下落过程是上升过程的逆过程,所以物体在通过同一段高度位置时,上升速度与下落速度大小 ,物体在通过同一段高度过程中,上升时间与下落时间 。

1.关于自由落体运动的加速度,下列说法中正确的是( )

A 、重的物体下落的加速度大

B 、同一地点,轻、重物体下落的加速度一样大

C 、这个加速度在地球上任何地方都一样大

D 、这个加速度在地球赤道比在地球北极大

2。自由落体运动在任何两个相邻的1s 内,位移的增量为 [ ]

A 。1m

B 。5m C.10m D 。不能确定

3.甲物体的重量比乙物体大5倍,甲从H 高处自由落下,乙从2H 高处与甲物体同时自由落下,在它们落地之前,下列说法中正确的是 [ ]

A 。两物体下落过程中,在同一时刻甲的速度比乙的速度大

B 。下落1s 末,它们的速度相同

C 。各自下落1m 时,它们的速度相同

自由落体运动练习题

自由落体运动练习题

自由落体运动练习题

题目一

一个物体从 100 米的高度落下,自由落体的加速度为 9.8 米/秒²。求:

1. 物体从开始下落到达地面所用的时间 t;

2. 物体在下落过程中距离地面的位移 s。

解答

根据自由落体运动的公式,物体的下落时间 t 可以通过以下公式计算:

t = sqrt(2h / g)

其中,h 是初始高度(100 米),g 是自由落体的加速度(9.8 米/秒²)。

代入数值,我们可以计算得到:

t = sqrt(2 * 100 / 9.8) ≈ 4.52 秒

物体在下落过程中的位移 s 可以通过以下公式计算:

s = 0.5 * g * t²

代入数值,我们可以计算得到:

s = 0.5 * 9.8 * 4.52² ≈ 105.1 米

所以,物体从开始下落到达地面所用的时间 t 约为 4.52 秒,物体在下落过程中距离地面的位移 s 约为 105.1 米。

题目二

一个物体从高度 h 开始自由落体,经过 t 秒后下落距离 s1,再经过 t 秒后下落距离 s2。求物体开始下落的高度 h。

解答

由于物体在自由落体过程中的位移与时间成二次函数关系,我们可以根据已知条件列方程,然后求解。

设物体开始下落的高度为 h,根据自由落体的位移公式:

s1 = 0.5 * g * t²

s2 = 0.5 * g * (2t)² = 2s1

代入 s1 和 s2 的值,我们可以得到:

0.5 * g * t² = s1

0.5 * g * 4t² = 2s1

将第一个方程的 s1 代入第二个方程的 2s1,我们可以得到:

0.5 * g * 4t² = 2(0.5 * g * t²)

(完整版)自由落体运动练习(有答案)

(完整版)自由落体运动练习(有答案)

自由落体运动练习

1. 关于自由落体运动的加速度g ,下列说法正确的是:( )

A .同一地点的物体,无论轻重g 值一样大;

B .重的物体g 值大;

C .g 值在地面任何地方都一样大;

D .g 值在赤道处大于两极处。

2. 以下对物体做自由落体运动的说法正确的是:( )

A .物体开始下落时,速度为零,加速度也为零;

B .物体下落过程中,速度增大加速度保持不变;

C .物体下落过程中,速度和加速度同时增大;

D .物体下落过程中,速度的变化是个恒量。

3. 一个铁钉和一块小海棉从同一高处同时下落,总是铁钉先落地,这是因为:( )

A .铁钉比海棉重;

B .铁钉比海棉密度大;

C .海棉受到的空气阻力影响大;

D .海棉的体积大。

4.甲物体从高处自由下落一段时间后,乙物体从同一位置自由下落。若以甲为参考系,则乙物体的运动状态是(甲乙均未着地前):( )

A .相对静止;

B .向上做匀变速直线运动;

C .向下做匀速直线运动;

D .向上做匀速直线运动。

5. 自由下落的物体,自起点开始依次下落三段相等位移所用的时间的比是:( )

A .1:3:5;

B .1:4:9;

C .3:2:1;

D .1:)23(:)12(--。

6. 在深为8米的井口某处水滴每隔一定时间落下,当第五滴刚离开井口时,第一滴水正好落下,那么,这时第2滴水离进底的高度是:( )

A .2m ;

B .2.5m ;

C .2.9m ;

D .3.5m 。

7. 一小球从距地面为H 高处下落,下落H/4时的速度是落地的速度的:( )

A .1/2;

B .1/3;

C .1/4;

自由落体运动例题及习题

自由落体运动例题及习题

自由落体运动

典型例题:

例1 从离地500m 的空中自由落下一个小球,取g= 10m/s 2,求:

(1)经过多少时间落到地面;

(2)从开始落下的时刻起,在第1s 内的位移、最后1s 内的位移;

解析 由h=500m 和运动时间,根据位移公式可直接算出落地时间、第1s 内位移和落下一半时间的位移.最后1s 内的位移是下落总位移和前(n —1)s 下落位移之差.

[]1h =

12解()由,得落地时间:×gt t h g s s 2225001010===

(2)第1s 内的位移:

h gt m 11221212

1015===×× 因为从开始运动起前9s 内的位移为: h gt m m 99221212109405=

==×× 所以最后1s 内的位移为:

h 10=h-h 9=500m-405m=95m

(3)落下一半时间即t'=5s ,其位移为

h gt m m 521212

1025125==='×× 说明 根据初速为零的匀加速运动位移的特点,由第1s 内的位移h 1=5m ,可直接用比例关系求出最后1s 内的位移,即

h 1∶h 10=1∶19

∴ h 10=19h 1=19×5m=95m

同理,若把下落全程的时间分成相等的两段,则每一段内通过的位移之比:

h t/2∶h t =12∶22=1∶4

×h h m m t t /21414

500125=== 例2 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/s 2,空气阻力不计.

自由落体运动典型例题

自由落体运动典型例题

吴老师高中物理自由落体运动典型例题[例1]从离地500m的空中自由落下一个小球,取g= 10m/s2,求:

(1)经过多少时间落到地面;

(2)从开始落下的时刻起,在第1s内的位移、最后1s内的位移;

(3)落下一半时间的位移.

[分析]由h=500m和运动时间,根据位移公式可直接算出落地时间、第1s内位移和落下一半时间的位移.最后1s内的位移是下落总位移和前(n—1)s下落位移之差.

(2)第1s内的位移:

因为从开始运动起前9s内的位移为:

所以最后1s内的位移为:

h10=h-h9=500m-405m=95m

(3)落下一半时间即t'=5s,其位移为

[说明]根据初速为零的匀加速运动位移的特点,由第1s内的位移h1=5m,可直接用比例关系求出最后1s内的位移,即

h1∶h10=1∶19

∴ h10=19h1=19×5m=95m

同理,若把下落全程的时间分成相等的两段,则每一段内通过的位移之比:

h t/2∶h t=12∶22=1∶4

[例2]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.

[分析]根据题意画出小球的运动示意图(图1)其中t=4s, h=196m.

[解]方法1 根据自由落体公式

式(1)减去式(2),得

方法2 利用匀变速运动平均速度的性质由题意得最后4s内的平均速度为

因为在匀变速运动中,某段时间中的平均速度等于中点时刻的速度,所以下落至最后2s时的瞬时速度为

由速度公式得下落至最后2s的时间

方法3 利用v-t图象

自由落体运动例题及习题

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自由落体运动

典型例题:

例1 从离地500m 的空中自由落下一个小球,取g= 10m/s 2,求:

(1)经过多少时间落到地面;

(2)从开始落下的时刻起,在第1s 内的位移、最后1s 内的位移;

解析 由h=500m 和运动时间,根据位移公式可直接算出落地时间、第1s 内位移和落下一半时间的位移.最后1s 内的位移是下落总位移和前(n —1)s 下落位移之差.

[]1h =12

解()由,得落地时间:×gt t h g s s 2225001010===

(2)第1s 内的位移:

h gt m 11221212

1015===×× 因为从开始运动起前9s 内的位移为:

h gt m m 99221212

109405===×× 所以最后1s 内的位移为:

h 10=h-h 9=500m-405m=95m

(3)落下一半时间即t'=5s ,其位移为

h gt m m 521212

1025125==='×× 说明 根据初速为零的匀加速运动位移的特点,由第1s 内的位移h 1=5m ,可直接用比例关系求出最后1s 内的位移,即

h 1∶h 10=1∶19

∴ h 10=19h 1=19×5m=95m

同理,若把下落全程的时间分成相等的两段,则每一段内通过的位移之比: h t/2∶h t =12∶22=1∶4

×h h m m t t /21414

500125===

例2 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/s 2,空气阻力不计.

自由落体运动专题训练

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自由落体运动专题训练

典型例题:

例1 从离地500m 的空中自由落下一个小球,取g= 10m/s 2,求:

(1)经过多少时间落到地面;

(2)从开始落下的时刻起,在第1s 内的位移、最后1s 内的位移;

解析 由h=500m 和运动时间,根据位移公式可直接算出落地时间、第1s 内位移和落下一半时间的位移.最后1s 内的位移是下落总位移和前(n —1)s 下落位移之差.

[]1h =

12解()由,得落地时间:×gt t h g s s 2225001010===

(2)第1s 内的位移:

h gt m 11221212

1015===×× 因为从开始运动起前9s 内的位移为: h gt m m 99221212109405=

==×× 所以最后1s 内的位移为:

h 10=h-h 9=500m-405m=95m

(3)落下一半时间即t'=5s ,其位移为

h gt m m 521212

1025125==='×× 说明 根据初速为零的匀加速运动位移的特点,由第1s 内的位移h 1=5m ,可直接用比例关系求出最后1s 内的位移,即

h 1∶h 10=1∶19

∴ h 10=19h 1=19×5m=95m

同理,若把下落全程的时间分成相等的两段,则每一段内通过的位移之比: h t/2∶h t =12∶22=1∶4

×h h m m t t /21414

500125=== 例2 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/s 2,空气阻力不计.

自由落体运动经典习题

自由落体运动经典习题

自由落体运动习题课

1.关于自由落体运动的加速度,下列说法中正确的是()

A、重的物体下落的加速度大

B、同一地点,轻、重物体下落的加速度一样大

C、这个加速度在地球上任何地方都一样大

D、这个加速度在地球赤道比在地球北极大

2.下列关于自由落体运动的说法中正确的是()

A、物体沿竖直方向下落的运动是自由落体运动

B 、物体初速度为零,加速度为9.8m/s2的运动是自由落体运动

C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动是自由落体运动

D、物体在重力作用下的运动是自由落体运动

3.甲、乙两物体质量之比为m甲∶m乙=5∶1,甲从高H处自由落下的同时乙从2H处自由落下,不计空气阻力,以下说法错误的是()

A.在下落过程中,同一时刻二者速度相等

B.甲落地时,乙距地面的高度为H

C.甲落地时,乙的速度的大小为gH

2

D.甲、乙在空中运动的时间之比为1∶2

4.把自由落体物体的总位移分成相等的三段,则按由上到下的顺序经过这三段位移所需时间之比是()

A.1∶3∶5

B.1∶4∶9

C.1∶2∶3

D.1∶(2-1)∶(3-2)

5、一个石子从高处释放,做自由落体运动,已知它在第1s内的位移大小是h,则它在第3s内的位

移大小是多少?

6.小球自某一高度自由落下,它落地时的速度与落到一半高度时的速度之比是多少?

7.一观察者发现,每隔一定时间有一个水滴自8m高处的屋檐落下,而且看到第五滴水刚要离开屋檐时,第一滴水正好落到地面,那么这时第二滴水离地的高度是多少?(g取10m/s2)

8.一物体从某一高度自由下落,经过一高度为2m的窗户用时0.4s,g取10m/s2.则物体开始下落时的位置距窗户上檐的高度是多少?

自由落体运动典型例题(+答案)

自由落体运动典型例题(+答案)

自由落体运动典型例题

[例1]从离地500m的空中自由落下一个小球,取g= 10m/s2,求:

(1)经过多少时间落到地面;

(2)从开始落下的时刻起,在第1s内的位移、最后1s内的位移;

(3)落下一半时间的位移.

[例2]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=s2,空气阻力不计.

[例3]气球下挂一重物,以v0=10m/s匀速上升,当到达离地高h=175m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多少时间落到地面落地的速度多大空气阻力不计,取g=10m/s2.

[例4]如图所示,A、B两棒长均为 L=1m,A的下端和 B的上端相距 s=20m.若 A、B同时运动,A做自由落体、 B做竖直上抛,初速度v0=40m/s,求:

(1) A、 B两棒何时相遇;

(2)从相遇开始到分离所需的时间.

[例6] A、B两球,A从距地面高度为h处自由下落,同时将B球从地面以初速v0竖直上抛,两球沿同一竖直线运动.试求以下两种情况下,B球初速度v0的取值范围:

①B球在上升过程中与A球相遇;

②B球在下落过程中与A球相遇.

高一物理自由落体运动试题答案及解析

高一物理自由落体运动试题答案及解析

高一物理自由落体运动试题答案及解析

1.(13分)某跳伞运动员做低空跳伞表演.他离开飞机后先做自由落体运动,直到距离地面

125m处打开降落伞.伞张开后,他以14.3m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5m/s.求:

(1)伞张开时运动员的速度;

(2)运动员离开飞机时离地面的高度;

(3)设跳伞运动员及伞的总质量为80kg,求跳伞运动员下落过程中运动员和降落伞整体所受的阻力.(g=10m/s2)

【答案】(1)60m/s (2)305m (3)1944N

【解析】⑴设伞张开时运动员的速度为v

,对运动员减速过程应用

(2分)

(2分)

⑵从运动员离开飞机到打开降落伞运动员做自由落体运动,下落的高度为h

1

由v2=2gh

1

(2分)

得: (2分)

运动员离开飞机时离地面的高度为H=h

1+h

2

=180m+125m=305m (1分)

⑶跳伞运动员下落过程中运动员和降落伞整体受重力及空气阻力

由牛顿第二定律:mg-F

f

=ma (2分)

则:F

f

=m(g-a)=80×(10+14.3)N=1944N (2分)

【考点】本题考查运动学关系、自由落体运动和牛顿第二定律。

2.如图甲所示,两位同学根据课本提示的方法,利用自由落体运动做反应时间的测量。如图乙所示,A点是开始时受测人手指的位置,B点是结束时受测人手指的位置,则受测人的反应时间大

致为:

A.0.6s B.0.5s C.0.4s D.0.3s

【答案】

D

【解析】由图可知,在受测人的反应时间内直尺下落的高度为:,

由自由落体运动规律得:,解之得:,故选D。

【考点】本题考查自由落体运动规律,意在考查考生灵活运用自由落体运动规律处理实际问题的能力。

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例1一石块从高度为H处自由下

落,当速度达到落地速度的一半时,

它的下落距离等于()

A. H

B. H

C. 3H

D. 2H

2422

例2.甲物体的重力比乙物体的重力大5倍,甲从Hm高处自由落下, 乙从2H m高处同时自由落下.以下几种说法中正确的是()

A. 两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙大

B. 下落I s末,它们的速度相等

C. 各自下落I m它们的速度相等

D. 下落过程中甲的加速度比乙大

例3从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球甲和乙,不计空气阻力,它们在空中任一时刻()

A. 甲、乙两球距离始终保持不变,甲、乙两球速度之差保持不变

B. 甲、乙两球距离越来越大,甲、乙两球速度之差也越来越大

C. 甲、乙两球距离越来越大,但甲、乙两球速度之差不变

D. 甲、乙两球距离越来越小,甲、乙两球速度之差也越来越小

例4.某报纸报道,在一天下午,一位4岁小孩从高层楼的15层楼顶坠下,被同楼的一位青年在楼下接住,幸免于难。设每层楼高为3m 这位青年从他所在地方冲到楼下需要的时间是 1.3s,则该青年要接住孩子,至多允许他反应的时间是(g = 10m/s2):

A、3.0s

B、1.7s

C、2.7s

D、1.3s

例5.从地面高500m的高空自由下落一个小球,取g= 10m/s2,求:(1)经过多少时间落到地面

(2) 落下一半位移的时间。

(3) 从开始下落时刻起,在第1s 内的位移和最后1s 内的位移。 例6. 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

2

整个位移的9/25,塔高为多少米(g = 10m/s)

例6.水滴自屋檐静止滴下,测得它经过屋檐下高为1.4m 的窗户,历 时0.2s 。不计空气阻力,取g=10m/s 2,则窗台下离屋檐的高度是多 少 例7.用绳拴住木棒AB 的A 端,使木棒在竖直方向上静止不动。在悬 点A 端正下方有一点C 距A 端0.8m 。若把绳轻轻剪断,测得 A B 两 端通过C 点的时间差是0.2s 。重力加速度g=10m/s2。求:木棒AB 的长度?

例8. 一条铁链AB 长为0.65m ,悬于A 端试其自由下垂, 然后让它自由下落。求整个铁链通过悬点下方2.45m 处的 小孔时

需要的时间是多少不计空气阻力,取 g=10m/s 2

提示 铁链通过小孔时需要的时间,等于A 端到达小 孔的

时间与B 端到达小孔的时间之差。 解析设铁链A 端到达小孔的时间与B 端到达小孔的时间分别为 t A 与t B ,则由自由落体运动位移公式x -2gt 2,可得

h h l t

2h A t 2(h A l) 又 h A h B 1,可得 t A , t p

h A fgt A ,

h B B 图 2-28

V g \ g

从而,整个铁链通过小孔时需要的时间为

2 2.45 2 (2.45 0.65)

10 $ 1 10 S

=0.1s

例9.从一定高度的气球上自由落下的两个物体,第一物体下落1s后, 第二物体开始下落,两物体用长93.1m的绳连接在一起。问:第二个物体下落多长时间绳被拉紧?

解法1:设第二个物体下落ts后绳被拉紧,此时两物体位移差:△!)= 93.1m

解得t= 9s

解法2:以第二个物体为参照物。在第二个物体没开始下落时,第一个物体相对第二个物体做自由落体运动;1s后,第二个物体开始下落后,第一个物体相对于第二物体做匀速运动,其速度为第一个物体下落1s时的速度,当绳子被拉直时,第

一个物体相对第二个物体的位移为h= 93.1m

h= h1 + h2

解得:t = 9s

例io. 一矿井深为125m在井口每隔一定时间自由下落一个小球。当第11 个小球刚从井口下落时,第1 个小球恰好到达井底,则相邻两小球开始下落的时间间隔为多少秒这时第3个小球和第5个小球相距多少米?例 3. 某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s 的速度竖直向上抛出一个

石块,石块运动到离抛出点15m处时,所经历的时间为多少(不计空气阻力,取g =10m/s2 )

例11.气球下挂一重物,以v0=10m/s匀速上升,当到达离地高h=175m 处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多少时间落到地面落地的速度多大(不计空气阻力,取g =10m/s2)

例12.气球以10m/s2加速度由静止从地面竖直上升,10s末从上面掉出一重物,此重物最高可上升到多少从气球上掉出之后经多少时间落回地面(不计空气阻力,取g =10m/s2)

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