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2019-2020年高考物理一輪復習 課時跟蹤訓練3 自由落體和豎直上拋 一、選擇題 1．(多選)(xx山西四校聯(lián)考)伽利略為了研究自由落體的規(guī)律，將落體實驗轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實驗”，對于這個研究過程，下列說法正確的是(　　) A．斜面實驗放大了重力的作用，便于測量小球運動的路程 B．斜面實驗“沖淡”了重力的作用，便于小球運動時間的測量 C．通過對斜面實驗的觀察與計算，直接得到自由落體的運動規(guī)律 D．根據(jù)斜面實驗結(jié)論進行合理的外推，得到自由落體的運動規(guī)律 解析：“斜面實驗”中小球運動的加速度較小，便于運動時間的測量，A錯誤、B正確；斜面傾角增大到90時，斜面運動外推為自由落體運動，C錯誤、D正確． 答案：BD 2．(xx山西省太原市太原五中)在真空中，將蘋果和羽毛同時從同一高度由靜止釋放，下列頻閃照片中符合事實的是(　　) 解析：在真空中，輕重物體下落的一樣快，故選項A、B錯誤；又因為自由落體運動是勻加速運動，每經(jīng)過相同時間，間隔越來越大，故選項C正確，D錯誤． 答案：C 3．科技館里有一個展品，該展品放在暗處， 頂部有一個不斷均勻向下噴射水滴的裝置，在頻閃光源的照射下，可以看到水滴好像靜止在空中固定的位置不動，如右圖所示．某同學為計算該裝置噴射水滴的時間間隔，用最小刻度為毫米的刻度尺測量了空中相鄰三滴水滴間的距離，由此可計算出該裝置噴射水滴的時間間隔為(g取10 m/s2)(　　) A．0.01 s B．0.02 s C．0.1 s D．0.2 s 解析：自上而下第一、二和三點之間的距離分別為x1＝(10.00－1.00)10－2 m＝9.0010－2 m，x2＝(29.00－10.00)10－2 m＝19.0010－2 m，根據(jù)公式Δx＝aT2得x2－x1＝gT2，故T＝ ＝ s＝0.1 s. 答案：C 4．取一根長2 m左右的細線， 5個鐵墊圈和一個金屬盤．在線的一端系上第一個墊圈，隔12 cm再系一個，以后每兩個墊圈之間的距離分別為36 cm、60 cm、84 cm，如右圖所示，站在椅子上，向上提起線的另一端，讓線自由垂下，且第一個墊圈緊靠放在地面上的金屬盤內(nèi)．松手后開始計時，若不計空氣阻力，則第2、3、4、5各墊圈(　　) A．落到盤上的聲音時間間隔越來越大 B．落到盤上的聲音時間間隔相等 C．依次落到盤上的速率關(guān)系為1∶∶∶2 D．依次落到盤上的時間關(guān)系為1∶(－1)∶(－)∶(2－) 解析：墊圈之間的距離分別為12 cm、36 cm、60 cm、84 cm，滿足1∶3∶5∶7的關(guān)系，因此時間間隔相等，A項錯誤，B項正確．墊圈依次落到盤上的速率關(guān)系為1∶2∶3∶4∶…，墊圈依次落到盤上的時間關(guān)系為1∶2∶3∶4∶…，C、D項錯誤． 答案：B 5．一條懸鏈長7.2 m，從懸點處斷開，使其自由下落，不計空氣阻力．則整條懸鏈通過懸點正下方12.8 m處的一點所需的時間是(g取10 m/s2)(　　) A．0.3 s B．0.54 s C．0.7 s D．1.2 s 解析：設(shè)鏈條的長度為L，設(shè)經(jīng)t1鏈條的下端經(jīng)過該點，經(jīng)t2鏈條的上端經(jīng)過該點，則h＝gt，h＋L＝gt，Δt＝t2－t1；解得Δt＝0.54 s；選項B正確． 答案：B 6．(多選)(xx冀州模擬)在某一高度以v0＝20 m/s的初速度豎直上拋一個小球(不計空氣阻力)，當小球速度大小為10 m/s時，以下判斷正確的是(g取10 m/s2)(　　) A．小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小可能為15 m/s，方向向上 B．小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小可能為5 m/s，方向向下 C．小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小可能為5 m/s，方向向上 D．小球的位移大小一定是15 m 解析：小球被豎直上拋，做勻變速直線運動，平均速度可以用勻變速直線運動的平均速度公式＝求，規(guī)定向上為正，當小球的末速度為向上10 m/s時，v＝10 m/s，用公式求得平均速度為15 m/s，方向向上，A正確；當小球的末速度為向下10 m/s時，v＝－10 m/s，用公式求得平均速度為5 m/s，方向向上，C正確；由于末速度大小為10 m/s時，球的位置一定，距起點的位移x＝＝15 m，D正確． 答案：ACD 7．(xx南京市四校高三調(diào)研)拋球機將小球每隔0.2 s從同一高度拋出，小球做初速為6 m/s的豎直上拋運動，設(shè)它們在空中不相碰．在第7個小球拋出時，拋出點以上的小球數(shù)為(取g＝10 m/s2)(　　) A．3個 B．4個 C．5個 D．6個 解析：小球在空中運動的總時間為t＝＝1.2 s，因小球每隔0.2 s從同一高度拋出，故在第7個小球拋出時，拋出點以上的小球數(shù)為－1＝5個，選項C正確，A、B、D錯誤． 答案：C 8．(多選)(xx江蘇省金陵中學高三期中)某物體以30 m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g＝10 m/s2，則5 s內(nèi)物體的(　　) A．路程為65 m B．位移大小為25 m，方向豎直向上 C．速度改變量的大小為10 m/s，方向豎直向下 D．平均速度大小為13 m/s，方向豎直向上 解析：物體以30 m/s的初速度豎直上拋時，上升的最長時間為：t1＝＝3 s，上升的最大高度為：h1＝＝45 m，后2 s內(nèi)物體做自由落體運動，下降的高度為：h2＝gt＝20 m，所以物體在5 s內(nèi)物體通過的路程為s＝h1＋h2＝65 m，故選項A正確；通過的位移為：x＝h1－h(huán)2＝25 m，故方向豎直向上，選項B正確；根據(jù)平均速度的定義可知，物體在5 s內(nèi)的平均速度為：＝＝5 m/s，故選項D錯誤；根據(jù)加速度的定義可知，物體在5 s內(nèi)速度改變量的大小為：Δv＝gt＝50 m/s，故選項C正確． 答案：AB 9．(xx漳州一中高三期末)A、B、C、D、E五個小球從不同高度由靜止開始同時釋放，從A球碰到地面的瞬間開始計時，每隔相等的時間間隔，B、C、D、E四個小球依次落到地面．下列給出的四幅圖中能恰當表示五個小球剛釋放時離地面高度的是(　　) 解析：由于每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面，假設(shè)A球經(jīng)過T時間落地，則B、C、D、E四個小球落地時間分別為2T、3T、4T、5T，逆過來看，可知一個小球每經(jīng)過相等時間間隔內(nèi)的位移越來越大，因此從下而上，相鄰兩個小球之間的豎直位移越來越大，所以正確選項為A. 答案：A 10．(xx廈門外國語學校高三月考)一只氣球以10 m/s的速度勻速上升，某時刻在氣球正下方距氣球6 m處有一小石子以20 m/s的初速度豎直上拋，若g取10 m/s2，不計空氣阻力，則以下說法正確的是(　　) A．石子能追上氣球，且在拋出后1 s時追上氣球 B．石子能追上氣球，且在拋出后1.5 s時追上氣球 C．石子能追上氣球，如果追上時不會發(fā)生碰撞且保持原運動狀態(tài)，則石子能和氣球相遇2次 D．石子追不上氣球 解析：設(shè)石子經(jīng)過時間t后速度與氣球相等，則t＝＝1 s，此時間內(nèi)氣球上升的位移由x＝vt＝10 m，石子上升的位移為由x＝v0t＋at2＝15 m因為15 m－10 m＝5 m<6 m，所以石子一定追不上氣球，D正確． 答案：D 二、非選擇題 11．某人站在高樓的平臺邊緣，以20 m/s的初速度豎直向上拋出一石子，不考慮空氣阻力，取g＝10 m/s2.求： (1)石子上升的最大高度；回到拋出點所用的時間； (2)石子拋出后通過距拋出點下方20 m處所需的時間． 解析：(1)上升過程做勻減速直線運動，取豎直向上為正方向，v0＝20 m/s，a1＝－g，v＝0，根據(jù)勻變速直線運動公式：v2－v＝2ax，v＝v0＋at，得 物體上升的最大高度： H＝＝ m＝20 m； 上升時間：t1＝＝ s＝2 s 下落過程做自由落體運動，取豎直向下為正方向．v02＝0，a2＝g，回到拋出點時，x1＝H， 下落到拋出點的時間：t2＝ ＝ s＝2 s，回到拋出點所用的時間為t＝t1＋t2＝4 s. (2)下落到拋出點下方20 m處時x2＝40 m，時間 t′2＝ ＝ s＝2 s. 從拋出到落到拋出點下方20 m處所經(jīng)歷時間為 t′＝t1＋t′2＝2(1＋) s. 答案：(1)20 m　4 s　(2)2(1＋)s 12．在豎直的井底，將一物塊以11 m/s的速度豎直地向上拋出，物塊沖過井口時被人接住，在被人接住前1 s內(nèi)物塊的位移是4 m，位移方向向上，不計空氣阻力，g取10 m/s2，求： (1)物塊從拋出到被人接住所經(jīng)歷的時間； (2)此豎直井的深度． 解析：(1)設(shè)被人接住前1 s時刻物塊的速度為v， 則h′＝vt′－gt′2 故v＝＝ m/s＝9 m/s 則物塊從拋出到被人接住所用總時間為 t＝＋t′＝ s＋1 s＝1.2 s. (2)豎直井的深度為 h＝v0t－gt2＝111.2 m－101.22 m＝6 m. 答案：(1)1.2 s　(2)6 m