2017_2018学年高考物理专题01直线运动备考强化训练3自由落体和竖直上抛新人教版2018022613

强化训练3： 自由落体和竖直上抛

本套试题训练的重点是理解自由落体和竖直上抛运动的特点、熟练地掌握自由落体运动和竖直上抛运动的公式及其应用。其中第4、6、7、8、13等题为图象题，通过此类题型的训练，培养学生利用图象解决问题的能力，第5、11等题为相对运动问题，重点培养学生的空间想象能力。

一、破解依据

㈠自由落体

1.初速度V o =0

2.末速度 V t =gt

3.下落高度h=gt 2/2（从V o 位置向下计算）

4.推论 V t 2

=2gh

注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速度直线运动规律。

(2)a=g=9.8≈10m/s 2

重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下。 *㈡竖直上抛

1.位移x =V o t- gt 2/2

2.末速度V t = V o - gt （g=9.8≈10m/s 2

）

3.有用推论V t 2 -V o 2=-2gx

4.上升最大高度H m =V o 2

/2g (抛出点算起） 5.往返时间t=2V o /g （从抛出落回原位置的时间）

⒍(1)全过程处理:是匀减速直线运动（初速度V 0≠0，方向竖直向上，加速度a=-g ，方向竖直向下），以向上为正方向，加速度取负值。

(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动。

(3)上升与下落过程具有对称性，如在同点V 0＝V t ，速度等值反向，且t 上＝t 下，上升、下落时间相等。

*⒎加速度、速度的测定：若取匀变速直线运动（如纸带等）的连续相等时间内的位移x 1、x 2 、x 3、 x 4 、x 5、 x 6等，则

a =〔（x 4+x 5+x 6）-（x 1+x 2+x 3）〕/9T 2，

T x x v n n n 2)(1++=。

二、精选习题

㈠选择题（每小题5分，共40分） 1. (12福建六校联考)一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：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5 s 内的位移是18 m ，则( )

A ．物体在2 s 末的速度是20 m/s

B ．物体在第5 s 内的平均速度是3.6 m/s

C ．物体在第2 s 内的位移是20 m

D ．物体在5 s 内的位移是50 m 2. （15山东）距地面高5m 的水平直轨道A 、B 两点相距2m ，在B 点用细线悬挂一小球，离地高度为h ，如图。小车始终以4m s 的速度沿轨道匀速运动，经过A 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B 点时细线被轧断，最后两球同时落地。不计空气阻力，取重力加速度的大小2

10g m s =。可求得h 等于

A ．1.25m

B ．2.25m

C ．3.75m

D ．4.75m

3.(14上海)在离地高h 处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为( )

A.

2v g B. v g C.

2h v D. h

v

4.(14海南)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 1,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 0。则( )

A.t 1>t 0,t 2

B.t 1t 1

C.t 1>t 0,t 2>t 1

D.t 1

5.(11山东) 如图1－3—3所示，将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放，两球恰在h

2

处相遇(不计空气阻力)．则(

)

A ．两球同时落地

B ．相遇时两球速度大小相等

图1—3—2

图1—3—1

图1－3—3

C ．从开始运动到相遇，球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量

D ．相遇后的任意时刻，重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等

6.（16江苏）小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动，取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度v 和位置x 的关系图象中，能描述该过程的是

7.（14重庆） 以不同的初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体的速率成正比，下列分别用虚线和实线描述两物体运动的v －t 图像可能正确的是(

)

A

B

C D

8.（14广东江门调研）跳伞运动员从高空悬停的直升机上跳下，运动员沿竖直方向运动的vt 图像如图1—3—6所示，下列说法正确的是( )

A ．运动员在0～10 s 的平均速度大于10 m/s

B ．15 s 末开始运动员处于静止状态

C ．10 s 末运动员的速度方向改变

D ．10～15 s 运动员做加速度逐渐减小的减速运动

图1—3—5

图1—3—6 图1—3—4

㈡填空题（第9、10、11小题4、6、6分、，第12小题10分，共24分）

9（4分）.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，铁链经过悬点正下方25 m处某一点所用的时间是_______s.(取g=10 m/s2)

10. 【15重庆】同学们利用如题图1—3—7所示方法估测反应时间。首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为x，则乙同学的反应时间为（重力加速度为g）。

基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为0～0.4s，则所用直尺的长度至少为 cm（g取10m/s2）；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是的（选填“相等”或“不相等”）.

图1—3—7

*11. 如图1—3—8所示，悬挂的直杆AB长为a，在B以下h处，有一长为b的无底圆筒CD，若将悬线剪断，求：(1)直杆下端B穿过圆筒的时间是_______s;(2)整个直杆AB穿过圆筒的时间是______s.

12. （13·江苏）(10分)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落…….这样，就可测出多个小球下落的总时间．