【全优课堂】2016高考物理总复习 第1章 第3课时 自由落体与竖直上抛运动课时作业
一、单项选择题
1.某同学身高1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m高的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10 m/s2)( )
A.2 m/s B.4 m/s
C.6 m/s D.8 m/s
【答案】B
【解析】人的重心大约在身体的中间位置,由题意知人重心上升了0.9 m.由v=2gs可知本题应选B,即人的起跳速度约为4 m/s.
2.(2015·上海调研)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( )
【答案】C
【解析】在真空中,将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放,苹果和羽毛都做自由落体运动,频闪照片C符合事实.
3.(2015·梅州模拟)在平直轨道上,匀加速向右行驶的封闭车厢中,悬挂着一个带有滴管的盛油容器,如图1所示,当滴管依次滴下三滴油时(设三滴油都落在车厢底板上),下列说法中正确的是( )
图1
A.这三滴油依次落在OA之间,且后一滴比前一滴离O点远
6
B.这三滴油依次落在OA之间,且后一滴比前一滴离O点近
C.这三滴油依次落在OA间同一位置上
D.这三滴油依次落在O点上
【答案】C
【解析】设油滴开始滴下时车厢的速度为v0,下落的高度为h,则油滴下落的时间为t=,车厢运动的水平距离为s1=v0t+at2,而油滴运动的水平距离为s2=v0t,所以油滴相对于车运动的距离为Δs=at2=是一个定值,即这三滴油依次落在OA间同一位置上,C选项正确.
4.“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,如图2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( )
图2
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
【答案】D
【解析】运动员的外形和动作影响裁判打分,不能把该运动员的运动看成质点的运动,则A错误;1 s末对弹性网的压力最大,运动员在最低点,速度为0,1 s末到2 s 末运动员在做加速运动,2 s末到3 s末运动员做竖直上抛运动,3 s末运动员运动到最高点,则D正确.
5.(2015·惠州模拟)四个小球在离地面不同高度同时从静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面.下列各图中,能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是( )
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【答案】C
【解析】依题意可设第1个小球经时间t落地,则第2个小球经时间2t落地,第3个小球经时间3t落地,第4个小球经时间4t落地.又因为四个小球做的都是初速度为零的匀加速运动,因此它们下落的高度之比为1∶4∶9∶16,只有C正确.
二、双项选择题
6.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.40 m D.50 m
【答案】AD
【解析】物体在塔顶上的A点竖直向上抛出,位移大小为10 m的位置有两处,如图所示,一处在A点之上,另一处在A点之下.在A点之上时,通过位移为10 m 处又有上升和下降两种过程.上升通过时,物体的路程L1等于位移s1的大小,即L1=s1=10 m;下落通过时,路程L2=2H-s1=2×20 m-10 m=30 m.在A点之下时,通过的路程L3=2H+s2=2×20 m+10 m=50 m.
7.(2015·河源月考)小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图3所示,取g=10 m/s2,则小球( )
图3
A.下落的最大速度为5 m/s
B.第一次反弹的初速度大小为3 m/s
C.能弹起的最大高度为0.8 m
6
D.能弹起的最大高度为1.25 m
【答案】AB
【解析】由题图可以直接读出下落的最大速度为5 m/s.第一次反弹的初速度大小为3 m/s,能弹起的最大高度s即0.5~0.8 s 图线所围面积s=S=0.45 m.
8.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
【答案】BC
【解析】甲、乙两物体的重力加速度相同,由于同时释放,由vt=gt可知,相同时刻有相同的速度;由v=2gs知,下落相同位移时速度也相同.
9.(2015·东莞模拟)一物体从一行星表面某高处做自由落体运动.自开始下落计时,得到物体离该行星表面的高度h随时间t变化的图象如图4所示,则( )
图4
A.行星表面重力加速度大小为8 m/s2
B.行星表面重力加速度大小为10 m/s2
C.物体落到行星表面时的速度大小为20 m/s
D.物体落到行星表面时的速度大小为25 m/s
【答案】AC
【解析】由图中可以看出物体从h=25 m处开始下落,在空中运动了t=2.5 s到达行星表面,根据h=at2,可以求出a=8 m/s2,故A正确;根据运动学公式可以算出v=at=20 m/s,可知C正确.
三、非选择题
10.(2014·江门模拟)在一次跳伞特技表演中,质量为120 kg的运动员(连同装备)从高度为300 m的静止在空中的直升机上无初速度下落,6
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s后他打开伞包,落地时速度恰好为零.不计打开伞包前的空气阻力,并假设打开伞包后的空气阻力恒定,g取10 m/s2.求:
(1)打开伞包时运动员的速度;
(2)打开伞包后运动员(连同装备)的加速度.
【答案】(1)60 m/s (2) a=15 m/s2 方向竖直向上
【解析】(1)设打开伞包时运动员的速度为v1,则有
v1=gt1=10×6 m/s=60 m/s.
(2)打开伞包前运动员下落的距离h1=gt=180 m
打开伞包后运动员下落的距离h2=H-h1=120 m
设打开伞包的运动员下落过程中加速度大小为a
则02-v=-2ah2
得a=15 m/s2,方向竖直向上.
11.如图5所示,质量为m的小车,静止在光滑的水平地面上,车长为L0,现给小车施加一个水平向右的恒力F,使小车向右做匀加速直线运动,与此同时在小车的正前方s0处
的正上方H高处,有一个可视为质点的小球从静止开始做自由落体运动(重力加速度为g),问恒力F满足什么条件时小球可以落到小车上?
图5
【答案】