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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 3《自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)》試題 1.在平直軌道上勻加速向右行駛的封閉車廂中,懸掛著一個(gè)帶有滴管的盛油容器,如圖所示.當(dāng)?shù)喂芤来蔚蜗氯斡蜁r(shí)(設(shè)三滴油都落在車廂底板上),下列說法中正確的是(　　) A.這三滴油依次落在OA之間,且后一滴比前一滴離O點(diǎn)遠(yuǎn) B.這三滴油依次落在OA之間,且后一滴比前一滴離O點(diǎn)近 C.這三滴油依次落在OA間同一位置上 D.這三滴油依次落在O點(diǎn)上 2.在輕繩的兩端各拴一個(gè)小球，一人用手拿著上端的小球站在3樓的陽臺(tái)上，放手后讓小球自由下落，兩小球相繼落地的時(shí)間差為T.如果站在4樓的陽臺(tái)上，同樣放手讓小球自由下落，則兩小球相繼落地的時(shí)間差將（ ） A.不變 B.增大 C.減小 D.無法判斷 3..不計(jì)空氣阻力，以一定的初速度豎直上拋的物體，從拋出至回到原點(diǎn)的時(shí)間為t，現(xiàn)在在物體上升的最大高度的一半處設(shè)置一塊擋板，物體撞擊擋板后以原速率彈回(撞擊所需時(shí)間不計(jì))，則此時(shí)物體上升和下降的總時(shí)間約為（ ） A.0.5t B.0.4t C.0.3t D.0.2t 4.從足夠高處釋放一石子甲,經(jīng)0.5s,從同一位置再釋放另一石子乙,不計(jì)空氣阻力,則在兩石子落地前,下列說法中正確的是(　　) A.它們間的距離與乙石子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間成正比 B.甲石子落地后,經(jīng)0.5s乙石子還在空中運(yùn)動(dòng) C.它們在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同 D.它們在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與其質(zhì)量無關(guān) 5.蹦床運(yùn)動(dòng)要求運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦起、騰空并做空中運(yùn)動(dòng).為了測量運(yùn)動(dòng)員躍起的高度，訓(xùn)練時(shí)可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄彈性網(wǎng)所受的壓力，并在計(jì)算機(jī)上作出壓力—時(shí)間圖象，假如作出的圖象如圖所示.設(shè)運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)，則運(yùn)動(dòng)員躍起的最大高度是(g取10 m/s2)（ ） A.1.8 m B.3.6 m C.5.0 m D.7.2 m 6.將一小物體以初速度v0豎直上拋,若物體所受的空氣阻力的大小不變,則小物體到達(dá)最高點(diǎn)的最后一秒和離開最高點(diǎn)的第一秒時(shí)間內(nèi)通過的路程為x1和x2,速度的變化量為Δv1和Δv2的大小關(guān)系為(　　) A.x1>x2 B.x1Δv2 D.Δv1<Δv2 7.一雜技演員,用一只手拋球,他每隔0.40s拋出一球,接到球便立即把球拋出,已知除拋、接球的時(shí)刻外,空中總有四個(gè)球,將球的運(yùn)動(dòng)看做是豎直上拋運(yùn)動(dòng),球到達(dá)的最大高度是(高度從拋球點(diǎn)算起,g取10m/s2)(　　) A.1.6m B.2.4m C.3.2m D.4.0m 8.為了使航天員能適應(yīng)在失重環(huán)境下的工作和生活,國家航天局組織對航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練時(shí)需要?jiǎng)?chuàng)造出一種失重環(huán)境.航天員乘坐在總質(zhì)量m=5104kg的訓(xùn)練飛機(jī)上,飛機(jī)以200m/s的速度沿30傾角勻速爬升到7000m高空時(shí)向上拉起,沿豎直方向以v0=200m/s的初速度向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),勻減速的加速度大小為g.當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下,沿豎直方向以加速度g做加速運(yùn)動(dòng),在這段時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重的環(huán)境.當(dāng)飛機(jī)離地2000m高時(shí),為了安全必須拉起,之后又可一次次重復(fù)為航天員提供失重訓(xùn)練.如圖所示,若飛機(jī)飛行時(shí)所受的空氣阻力F=kv(k=900Ns/m),每次飛機(jī)速度達(dá)到350m/s后必須終止失重訓(xùn)練,否則飛機(jī)可能失控.(整個(gè)運(yùn)動(dòng)空間重力加速度g的大小均為10m/s2)求: (1)飛機(jī)一次上下運(yùn)動(dòng)為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間; (2)飛機(jī)從最高點(diǎn)下降到離地4500m時(shí)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力. 9.在學(xué)習(xí)了伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究后,甲同學(xué)給乙同學(xué)出了這樣一道題:一個(gè)物體從塔頂落下(不考慮空氣阻力),物體到達(dá)地面前最后一秒內(nèi)通過的位移為整個(gè)位移的,求塔高H(取g=10m/s2). 乙同學(xué)的解法:根據(jù)h=gt2得物體在最后1s內(nèi)的位移h1=gt2=5m,再根據(jù)得H=13.9m,乙同學(xué)的解法是否正確?如果正確,說明理由;如果不正確,請給出正確解析過程和答案. 10.(xx青島模擬)如圖所示，A、B兩棒長均為L＝1 m，A的下端和B的上端相距x＝20 m，若A、B同時(shí)運(yùn)動(dòng)，A做自由落體運(yùn)動(dòng)，B做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，初速度v0＝40 m/s.求：(1)A、B兩棒何時(shí)相遇. (2)從相遇開始到分離所需的時(shí)間. 參考答案 1.解析:設(shè)油滴開始滴下時(shí)車廂的速度為v0,下落的高度為h,則油滴下落的時(shí)間為t=,車廂運(yùn)動(dòng)的水平距離為x1=v0t+at2,而油滴運(yùn)動(dòng)的水平距離為x2=v0t,所以油滴相對于車運(yùn)動(dòng)的距離為Δx=at2=是一個(gè)定值,即這三滴油依次落在OA間同一位置上,C項(xiàng)正確. 答案:C 2.解析:兩小球都做自由落體運(yùn)動(dòng)，可在同一v-t圖象中作出速度隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線，如圖所示.設(shè)人在3樓的陽臺(tái)上釋放小球后，兩球落地的時(shí)間差為Δt1，Δt1=T，圖中陰影部分的面積為Δh；即為一層樓的高度，若人在4樓的陽臺(tái)上釋放小球后，兩球落地的時(shí)間差為Δt2，要保證陰影部分的面積也是Δh即為一層樓的高度，從圖中可以看出一定有Δt2<Δt1. 答案:C 3.解析: 物體上升到最大高度所需的時(shí)間為，把上升的位移分成相等的兩段，自上向下的時(shí)間的比為1∶(-1)，物體上升到最大高度的一半所需時(shí)間為t1＝，由對稱性，物體從最大位移的一半處下落到拋出點(diǎn)的時(shí)間也為t1，故題中所求時(shí)間為2t1＝2≈0.3 t. 答案: C 4.解析:兩石子做自由落體運(yùn)動(dòng),設(shè)t時(shí)刻甲下落的高度為h1=gt2,則乙下落的高度為h2=g(t-0.5)2,它們之間的距離h1-h2=g[(t-0.5)+0.25],與乙石子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(t-0.5)不成正比,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于兩石子下落的高度相同,因此下落的時(shí)間相同,甲石子落地后,經(jīng)0.5s乙石子剛好落地,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確;由于不計(jì)空氣阻力,由t=可知,兩石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與質(zhì)量無關(guān),D項(xiàng)正確. 答案:CD 5.解析:從題目中的F-t圖象中可以看出，運(yùn)動(dòng)員脫離彈性網(wǎng)后騰空的時(shí)間為t1＝2.0 s，則運(yùn)動(dòng)員上升到最大高度所用的時(shí)間為t2＝1.0 s，所以上升的最大高度h＝g＝5.0 m，選項(xiàng)C正確. 答案:C 6.解析:上升的加速度a1大于下落的加速度a2,根據(jù)逆向轉(zhuǎn)換的方法,上升的最后一秒可以看成以加速度a1從零下降的第一秒,故有:Δv1=a1t,x1=a1t2;而以加速度a2下降的第一秒內(nèi)有:Δv2=a2t,x2=a2t2,因a1>a2,所以x1>x2,Δv1>Δv2,即A、C兩項(xiàng)正確. 答案:AC 7.解析:當(dāng)有一個(gè)球正在手中時(shí),另三個(gè)球的位置關(guān)系為一個(gè)球在最高點(diǎn),兩個(gè)球在等高點(diǎn).又因?yàn)閽佅噜弮蓚€(gè)球之間的時(shí)間間隔是0.4s,由物理模型圖可知,每個(gè)小球從拋出到最高點(diǎn)的時(shí)間為0.8s,所以由h=gt2=100.82m=3.2m可得球到達(dá)的最大高度是3.2m. 答案:C 8.解析:(1)上升時(shí)間t上==20s 上升高度h上==2000m 豎直下落當(dāng)速度達(dá)到350m/s時(shí),下落高度 h下==6125m 此時(shí)離地高度Δh=h+h上-h下=7000m+2000m-6125m=2875m>2000m 所以t下==35s 飛機(jī)一次上下為航天員創(chuàng)造的完全失重時(shí)間為 t=t上+t下=20s+35s=55s. (2)飛機(jī)離地4500m>2875m時(shí),仍處于完全失重狀態(tài),飛機(jī)自由下落的高度為 h2=2000m+7000m-4500m=4500m 此時(shí)飛機(jī)的速度v2==300m/s 由于飛機(jī)加速度為g,所以推力F推應(yīng)與空氣阻力大小相等,F推=F=kv2=900300N=2.7105N. 答案:(1)55s　(2)2.7105N 9.答案:乙同學(xué)的解法不正確. 根據(jù)題意畫出運(yùn)動(dòng)過程示意圖如圖所示,設(shè)物體從塔頂落到地面所經(jīng)歷時(shí)間為t,通過位移為H,物體在(t-1)秒內(nèi)的位移為h.據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有H=gt2,h=g(t-1)2. 由題意得. 聯(lián)立以上各式解得H=125m. 10.解析:(1)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t兩棒相遇 由gt2＋(v0t-gt2)＝x，得：t＝＝s＝0.5 s. (2)從相遇開始到兩棒分離的過程中，A棒做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)從相遇開始到分離所需時(shí)間為Δt，則 (vAΔt＋gΔt2)＋(vBΔt-gΔt2)＝2L， 其中vA＝gt，vB＝v0-gt， 代入后解得：Δt＝＝ s＝0.05 s. 答案:(1)0.5 s (2)0.05 s