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高考物理一輪復習 第一章 微專題3 自由落體與豎直上拋運動

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高考物理一輪復習 第一章 微專題3 自由落體與豎直上拋運動

自由落體與豎直上拋運動 1.考點及要求:勻變速直線運動及其公式(Ⅱ).2.方法與技巧:(1)自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動;(2)豎直上拋運動全程看作勻減速直線運動,分過程運動具有對稱性. 1.(對自由落體運動的研究)伽利略對自由落體運動規(guī)律的探究中,下列描述錯誤的是(  ) A.亞里士多德根據(jù)生活現(xiàn)象提出了重的物體下落得快,輕的物體下落得慢 B.伽利略利用斜槽實驗發(fā)現(xiàn)物體從靜止開始滑下,在連續(xù)相等的時間間隔內通過的距離之比為1∶3∶5…從而間接證實了他提出的“落體速度與時間成正比”的假說 C.在當時的實驗中,伽利略已經(jīng)可以較精確地測量自由落體時間,直接研究自由落體運動了 D.伽利略對自由落體的探究中,經(jīng)歷了提出問題——猜想——數(shù)學推論——實驗驗證——合理外推——得出結論的科學推理方法 2.(自由落體運動規(guī)律的應用)2014年8月3日在云南省昭通市魯?shù)榭h發(fā)生6.5級地震.地震發(fā)生后,某空降兵部隊迅速趕往災區(qū),通過直升機投放救災物資.若在投放物資包時直升機懸停在足夠高的空中,物資包的質量各不相同,每隔相同的時間先后由靜止投放一個,不計空氣阻力,則下列說法正確的是(  ) A.物資包在空中間隔的距離相等 B.物資包在空中間隔的距離從上到下越來越大 C.在下降過程中,相鄰兩個物資包的速度差不斷增大 D.質量較大的物資包落地時速度較大 3.(豎直上拋運動規(guī)律的應用)物體以初速度v0豎直上拋,經(jīng)3 s到達最高點,空氣阻力不計,g取10 m/s2,則下列說法不正確的是(  ) A.物體上升的最大高度為45 m B.物體速度改變量的大小為30 m/s,方向豎直向下 C.物體在第1 s內、第2 s內、第3 s內的平均速度之比為5∶3∶1 D.物體在第1 s內、第2 s內、第3 s內的平均速度之比為9∶4∶1 4.小球做自由落體運動,與地面發(fā)生碰撞,反彈后速度大小與落地速度大小相等.若從釋放小球時開始計時,且不計小球與地面發(fā)生碰撞的時間,則小球運動的速度圖線可能是圖中的(  ) 5.(多選)如圖1所示,在足夠高的空間內,小球位于空心管的正上方h處,空心管長為L,小球球心與管的軸線重合,并在豎直線上.當釋放小球,小球可能穿過空心管,不計空氣阻力,則下列判斷正確的是(  ) 圖1 A.兩者同時無初速度釋放,小球在空中不能穿過管 B.兩者同時釋放,小球具有豎直向下的初速度v0,管無初速度,則小球一定能穿過管,且穿過管的時間與當?shù)刂亓铀俣葻o關 C.兩者同時釋放,小球具有豎直向下的初速度v0,管無初速度,則小球一定能穿過管,但穿過管的時間與當?shù)刂亓铀俣扔嘘P D.兩者均無初速度釋放,但小球提前了Δt時間釋放,則小球一定能穿過管,但穿過管的時間與當?shù)刂亓铀俣葻o關 6.如圖2所示,在地面上一盤子C的正上方A處有一金屬小球a距C為20 m,在B處有另一個金屬小球b距C為15 m,小球a比小球b提前1 s由靜止釋放(g取10 m/s2).則(  ) 圖2 A.b先落入C盤中,不可能在下落過程中相遇 B.a(chǎn)先落入C盤中,a、b下落過程相遇點發(fā)生在BC之間某位置 C.a(chǎn)、b兩小球同時落入C盤 D.在a球下落過程中,a、b兩小球相遇點恰好在B處 7.如圖3所示是一個網(wǎng)球沿豎直方向運動時的頻閃照片,由照片可知(  ) 圖3 A.網(wǎng)球正在上升 B.網(wǎng)球正在下降 C.網(wǎng)球的加速度向上 D.網(wǎng)球的加速度向下 答案解析 1.C 2.B [物資包做自由落體運動,速度逐漸變大,在相等的時間間隔內距離不斷變大,故選項A錯誤,B正確;物資包做自由落體運動,Δv=gΔt,所以相鄰物資包的速度差不變,故選項C錯誤;物資包做自由落體運動,加速度為重力加速度,與質量無關,落地速度為v=,全相同,故選項D錯誤.] 3.D [上升高度h=gt2=1032 m=45 m,故選項A正確;速度改變量大小為Δv=v0-0=gt=30 m/s,方向向下,故選項B正確;由運動學推論可知,在第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度分別為20 m/s,10 m/s,0,由平均速度公式=得,物體在第1 s內、第2 s內、第3 s內的平均速度之比為5∶3∶1,故選項C正確,D錯誤.] 4.D [小球與地面碰撞時,速度大小不變,但方向發(fā)生突變,A、B圖中速度沒有突變,故選項A、B錯誤;由C圖像可以看出,速度先減小到零,再反向增加到原來的值(豎直上拋運動),然后反彈(速度大小不變、方向突變),再重復這種運動,是上拋運動,故選項C錯誤;由D圖像可以看出,速度先增加(自由落體運動),然后反彈(速度大小不變、方向突變),再減小到零(豎直上拋運動中的上升過程),再重復這種運動,故選項D正確.] 5.AB [兩者同時無初速度釋放,均做自由落體運動,球不能穿過管,A正確;兩者同時釋放,小球具有豎直向下的初速度v0,以管為參考系,則小球勻速穿過管,時間為t=,B正確,C錯誤;小球提前Δt時間釋放,相當于獲得了初速度v0=gΔt,與當?shù)刂亓铀俣扔嘘P,D錯誤.] 6.D [小球a、b釋放后均做自由落體運動,則有h=gt2,代入計算得ta=2 s,tb= s,小球a提前1 s釋放,所以b釋放后a運動ta-1 s=1 s落入C盤,比b球早落入.選項A、C錯.b球釋放時a下落1 s,此時下落的高度h′=gt′2=5 m,剛好到達小球b的同高處,此時b開始釋放,所以二者在B處相遇,然后a球超過b球先落入盤中.選項D對,B錯.] 7.D [自由落體運動和豎直上拋運動互為逆運動,兩者的運動具有對稱性,所以網(wǎng)球可能向上做豎直上拋運動也可能向下做自由落體運動,無法判斷運動方向,但是無論兩者哪種運動,都只受重力作用,加速度向下,故D正確.]

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