2022年高考物理复习重点专练07 自由落体运动（原卷版）

学科网（北京）股份有限公司高三物理复习专题专练（力学部分）专题07自由落体运动【专练目标】学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司目标1：自由落体运动中“曝光径迹问题”目标2：自由落体运动中的“穿越时间问题”目标3：自由落体运动中的“两体先后下落问题”学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司目标4：自由落体运动中的“比例关系问题”目标5：伽利略对自由落体的探究问题【典例专练】学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司一、自由落体运动中“曝光径迹问题”1．有一种“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.5m的高度下落，每块砖的平均厚度为6cm，请估算这架照相机的曝光时间为（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．0.01sB．0.02s学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司C．0.1sD．0.2s2．甲、乙两同学想知道一玻璃栈道的高度。甲同学拿着一个实心白色橡胶球站在栈道上，让乙同学到栈道底下适当位置用照相机拍照。准备好后，甲同学让球自由落下，乙同学刚好拍到球刚要触地前一段痕迹，其长度和旁边一棵树高度差不多。照相机曝光持续时间为0.1s，他们估测树的实际高度约为4m，球的运动可视为自由落体运动。则此栈道高度最接近（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．40mB．80mC．120mD．160m二、自由落体运动中的“穿越时间问题”3．如图所示，将可视为质点的小球置于空心管的正上方h处，空心管长度为H学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司，小球与管的中轴线重合。当释放小球，小球可能会穿过空心管，假设空间足够大，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）A．若小球和空心管同时静止释放，小球可能穿过空心管学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司B．若将小球先静止释放，间隔一小段时间Δt后再将空心管静止释放，则之后小球可能不会穿过空心管C．若释放小球时先给它一竖直向下的初速度v0，同时将空心管由静止释放，则之后小球一定能穿过空心管，且从小球出发到运动到管底所用时间t等于D．若先给空心管一竖直向上的初速度v0学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司，同时将小球由静止释放，则之后小球一定能穿过空心管，且从小球出发到运动到管底所用时间t小于4．如图，一长的铁链用短绳悬挂在天花板上，铁链正下方处竖直放置一长度也为h、内径比铁链直径稍大的钢管．剪断轻绳，铁链由静止开始下落，不计空气阻力，取，则（）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．铁链上端刚要进入钢管时的速度大小为B．铁链下端刚要穿出钢管时的速度大小为学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司C．铁链通过钢管的时间为D．铁链通过钢管的时间为5．学校教学楼共有6层，每层高4米，假设教室窗户净高2.6米，窗户上边缘距天花板0.4米，下边缘距地面1米。二楼某班的同学课间看到窗外有一球形沙包从上面掉下，通过窗户上下边缘的时间为0.20s学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司，（不计空气阻力，沙包做自由落体运动，g取10）。则沙包从几楼掉落（　　）A．3楼B．4楼C．5楼D．6楼三、自由落体运动中的“两体先后下落问题”学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司6．从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，g取10m/s2，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/s学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司B．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学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司7．如图所示，两位同学在教学楼。上做自由落体实验，甲同学在四楼先将小球A释放，当下落距离为h时，乙同学在三楼将小球B释放，小球B释放时间t后，两球恰好同时落地，小球A、B不在同一条竖直线上，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．甲同学释放点离地高度为B．甲同学释放点离地高度为C．若两位同学均各上一层楼重做以上实验，两小球仍能同时落地学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司D．若两位同学均各下一层楼重做以上实验，小球A先落地8．如图所示，水平线OO′在某竖直平面内，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(　　)学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．小球1将与小球B同时落地B．h越大，小球A与小球B的落地时间差越小学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司C．在小球B下落过程中，轻绳对B的拉力竖直向上D．在小球1落地前，小球1与2之间的距离越来越大四、自由落体运动中的“比例关系问题”学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司9．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动，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的时间是，则它在第三段距离内的时间是（　　）A．B．C．D．10．有一串佛珠，穿在一根长1.8m的细线上，细线的首尾各固定一个佛珠，中间还有5个佛珠．从最下面的佛珠算起，相邻两个佛珠的距离为5cm、15cm、25cm、35cm、45cm、55cm，如图所示．某人向上提起最上端的佛珠，让线自由垂下，且第一个佛珠紧靠水平桌面．从松手开始计时，若不计空气阻力(g学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司取10m/s2)，则第2、3、4、5、6、7个佛珠A．落到桌面上的时间间隔相等学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司B．落到桌面上的时间间隔越来越大C．其中的第4个佛珠落到桌面上的速率为3 m/sD．依次落到桌面上的速率关系为学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司五、伽利略对自由落体的探究问题11．伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，如图所示，对于这个研究过程，下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司A．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司B．斜面实验虽然“冲淡”了重力的作用，但仍然不便于小球运动时间的测量C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律D．根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自由落体运动的规律学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司12．自由落体实验是物理学史上著名的实验之一，某同学在课余时间重现自由落体实验，他让小球从一近似光滑的斜面上的最高点由静止滚下，利用滴水计时的方法记录小球运动的时间。保持其他条件不变，依次增大斜面倾角，共做了五次实验（每变一次倾角记为一次实验），下列说法正确的是（　　）A．这五次实验滴水计时的时间可能越来越长学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司B．这五次实验小球运动的平均速率可能相等C．伽得略通过对自由落体运动的研究，进行合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动D．伽得略通过对研究小球在斜面上的运动，进行合理外推得出自由落体运动是匀变速直线运动学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司