贵州省册亨一中2013届高三物理一轮复习课时训练：自由落体运动

贵州省册亨一中2013届高三物理一轮复习课时训练：自由落体运动

贵州省册亨一中2013届高三物理一轮复习课时训练：自由落体运动 一、选择题 ‎1．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v – t图象如图所示, 则由图可知( )‎ A．小球下落的最大速度为‎5m/s B．小球第一次反弹后瞬间速度的大小为‎3m/s C．小球能弹起的最大高度为‎0.45m D．小球在0.8s内的位移为‎1.7m ‎ ‎【答案】ABC[来源:学*科*网]‎ ‎2．在军事演习中，某空降兵从飞机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达较大值v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以较小速度v2着地．他的速度图象如图所示．下列关于该空降兵在0～t1或t1～t2时间内的的平均速度的结论正确的是( )‎ A．0～t2： B．t1～t2：‎ C．t1～t2： D．t1～t2：‎ ‎【答案】D ‎3．两物体从不同高度自由下落，同时落地。第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距( )‎ A．gt2 B． 3gt2/8 C． 3gt2/4 D． gt2/4‎ ‎【答案】D ‎4．一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变化的图象如图所示，则( )‎ 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 ‎5．大橡皮擦从书桌落到地面的时间和速度大约是( )‎ A．1s，10m/s B．0.6s，6m/s C．0.4s，4m/s D．0.1s，1m/s ‎【答案】C ‎ ‎6．意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》一书中，详细研究了落体运动，他所运用的方法是( )‎ A．假设－观察－逻辑推理（包括数学推演）－实验检验－修正推广 B．观察－假设－逻辑推理（包括数学推演）－实验检验－修正推广 C．逻辑推理（包括数学推演）－假设－观察－实验检验－修正推广 D．逻辑推理（包括数学推演）－观察－假设－实验检验－修正推广 ‎【答案】B ‎7．质量相等的甲、乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落，由于两物体的形状不同，运动中受到的空气阻力不同，将释放时刻作为t＝0时刻，两物体的速度图象如图所示．则下列判断正确的是( )‎ A．t0时刻之前，甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力 B．t0时刻之后，甲物体受到的空气阻力总是小于乙物体受到的空气阻力 C．t0时刻甲、乙两物体到达同一高度 D．t0时刻之前甲下落的高度小于乙物体下落的高度 ‎【答案】BD ‎8．如图所示，一根一端封闭，另一端装有阀门的玻璃管，内有纸片、羽毛、金属片。用抽气机把管内的空气几乎抽尽，再把玻璃管倒过来。观察这些物体下落的快慢情况，下列说法中正确的是( )‎ A．纸片下落最快 B．羽毛下落最快 C．金属片下落最快 D．三者下落一样快 ‎【答案】D ‎9．小球甲和乙从某一高度相隔1s先后做自由落体运动，它们在空中运动的任一时刻( )‎ A．甲、乙两球距离保持不变，甲、乙两球速度之差保持不变 B．甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差越来越大 C．甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度之差保持不变 D．甲、乙两球距离越来越小，甲、乙两球速度之差越来越小 ‎【答案】C ‎10．某同学摇动苹果树，从同一高度有一个苹果和一片树叶同时从静止落下，发现苹果先落地，下列说法正确的是( )‎ A．苹果和树叶的运动都是自由落体运动 B．苹果和树叶的运动都不能近似看成自由落体运动 C．苹果的运动可近似看成自由落体运动，而树叶的运动则不能看成自由落体运动 D．假如地球上没有空气，苹果和树叶也不会同时落地 ‎【答案】C ‎11．下列几个图象中能够描述自由落体运动位移—时间（x-t）关系的图象是( )‎ ‎【答案】A ‎12．自由落体运动在任何两个相邻的1s内，位移的增量为( )‎ A．1m B．5m C．10m D．不能确定 ‎【答案】C ‎13．如图所示，PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道，圆心O在S的正上方。在O、P两点各有一质量为m的有物块a和b，从同时刻开始，a自由下落，b没圆弧下滑。以下说法正确的是( )‎ A．a比b先到达S，它们在S点的动量不相等 B．a与b先到达S，它们在S点的动量不相等 C．a比b先到达S，它们在S点的动量相等 D．b比a先到达S，它们在S点的动量相等 ‎【答案】A ‎14．近年来测重力加速度g值的一种方法叫“对称自由下落法”‎ ‎。具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落至原处所用时间为t2，在小球运动过程中经过比O点高h处，小球离开h处至又回到h处所用时间为t1，测得t1、t2、h，则重力加速度的表达式为( )‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】C ‎15．A、B两物体从水平地面上方同一高度、同时开始自由下落，已知A的质量比B的质量大，不计空气阻力．下列说法中正确的是( )‎ A．A的加速度大于B的加速度 B．A落地时的速度大于B落地的速度 C．A、B同时到达地面 D．A比B先到达地面 ‎【答案】A ‎16．为了求出楼房高度，让一石子从楼顶自由下落，空气阻力不计，测出下列哪个物理量的值能计算出楼房的高度(当地重力加速度g已知) ( )‎ A．石子开始下落内的位移 B．石子落地时的速度 C．石子最后内的位移 D．石子通过最后的时间 ‎【答案】BCD ‎17．关于自由落体运动，以下说法正确的是( )‎ A．质量大的物体自由下落是的加速度大 B．从水平面飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动 C．雨滴下落的过程是自由落体运动 D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看做自由落体运动 ‎【答案】D ‎ ‎18．一石块从地面上方高H处自由落下，不计空气阻力，当它的速度大小等于着地时速度的一半时，石块下落的高度是( )‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】A ‎19．用一根绳吊起金属小桶，在桶的下部钻两个小孔A、B，当桶内盛满水时，水从A、B孔喷出，如图所示，当剪断绳，让小桶自由下落，如果空气阻力可以忽略，则在下落过程中( )‎ A．水继续以相同速度喷出 B．水将不再从小孔中喷出 C．水将以更大速度喷出 D．水将以较小速度喷出 ‎【答案】B ‎20．关于自由落体运动，以下说法正确的是( )‎ A．从静止开始下落的物体必做自由落体运动 B．只受重力作用的物体必做自由落体运动 C．物体只受重力作用，并从静止开始下落的运动才叫自由落体运动 D．同时释放一块橡皮和一张纸片，橡皮落的更快，说明重的物体自由落体加速度较大 ‎【答案】C ‎21．年月号发射的阿波罗号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯特驾驶月球车行驶，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，出现的现象是（月球上是真空）( )‎ A．羽毛先落地，铁锤后落地 B．铁锤先落地，羽毛后落地 C．铁锤和羽毛都做自由落体运动，其加速度都为重力加速度 D．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地 ‎【答案】D 二、填空题 ‎22．某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度g取‎9.8m/s2 ，小球质量m=‎0.2kg，结果保留三位有效数字）：‎ 时刻 t2‎ t3‎ t4‎ t5‎ 速度（m/s）‎ ‎4.99‎ ‎4.48‎ ‎3.98‎ ‎▲‎ ‎⑴由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5= m/s；‎ ‎⑵从t2 到t5时间内，重力势能增量E p = J，‎ 动能减少量E k= J； ‎ ‎⑶在误差允许的范围内，若E p与E k近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得E p E k (选填“＞”、“＜”或“=”)，造成这种结果的主要原因是 。 ‎ ‎【答案】V5= 3.48 m/s； E p = 1.24 J; E K = 1.28 J;‎ ‎ E p＜E k ; 存在空气阻力。 ‎ ‎23．一小球从某一高处由静止开始自由下落，则小球在第3s末的速度为 m/s，小球在第2s内的位移为 m。（g=‎10m/s2）‎ ‎【答案】30，15‎ ‎24．一物体从离地H高处自由下落h时，物体的速度恰好是着地时速度的一半，则它落下的位移h等于______。‎ ‎【答案】‎ ‎25．质量为0.5kg的物体从高处自由落下，在下落的头2s内重力对物体做的功是    J，这2s内重力做功的平均功率是      W．2s末重力对物体做功的即时功率是     W． ‎ ‎【答案】100；50；100‎ ‎26．自由下落的物体在头ts内，头 2ts内和头 3ts内下落的高度之比是______；在第 1个ts内、第2个ts内、第3个ts内下落的高度之比又是______。‎ ‎【答案】1：4：9，1：3：5‎ ‎27．一个游客从电视台电视塔塔顶附近的平台处释放一个小球，不计空气阻力和风的作用，小球自由下落。若小球在落地前的最后2s内的位移是80 m，则该平台离地面的高度是______m，该小球落地时的瞬时速度大小是_______。（g取10 m/s2）  ‎ ‎【答案】125，50 ‎ ‎28．某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动．‎ ‎①下列有关操作的叙述正确的是 ‎ A．安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上 B．将打点计时器与直流低压电源连接 C．释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器 ‎ D．应先释放纸带，然后接通电源 ‎②实验得到一条纸带，测得各点之间的距离如图所示．已知电源频率为50Hz， 则纸带中相邻两点间的时间间隔是 s．从该纸带可知，重物是做 (选填“匀速”、“匀变速”、 “非匀变速”）运动，加速度大小a＝ m/s2（保留三位有效数字）．‎ ‎【答案】①AC； ② 0.02 匀变速 9.63‎ 三、计算题 ‎29．一名攀岩运动员在登上陡峭的峰顶时不小心碰落了一块石头。‎ ‎(1）第1秒末石头的速度多大?‎ ‎(2）经历8s后他听到石头落到地面。这个山峰有多高?‎ ‎(3）若考虑到声音传播的时间，讨论一下，山峰的高度值跟上面算出的结果会有怎样的差别?‎ ‎【答案】 (1）由 得 ‎(2）由 得 ‎(3）山峰的高度值应小于计算结果。考虑到声音传播的时间，石头落到地面时间小于8s。‎ ‎30．屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴分别位于高为1 m的窗户的上、下沿，如图所示，问：‎ ‎(1）此屋檐离地面多高？‎ ‎(2）滴水的时间间隔是多少？（g取10 m/s2）‎ ‎【答案】（1）可以将这5滴水运动等效地视为一滴水下落，并对这一滴水的运动全过程分成4个相等的时间间隔，如图中相邻的两滴水间的距离分别对应着各个相等时间间隔内的位移，它们满足比例关系：1∶3∶5∶7.设相邻水滴之间的距离自上而下依次为：x、3x、5x、7x，则窗户高为5x，依题意有 5x=1 则x=0.2 m 屋檐高度 h=x+3x+5x+7x=16x=3.2 m ‎(2）由 h=gt2 得：t=s=0.8 s.‎ 所以滴水的时间间隔为：Δt==0.2 s ‎31．一个物体从离地面‎80m高的地方做自由下落运动，求 ‎(1）物体接触地面前一瞬间的速度；‎ ‎(2）落地前最后1s内的位移。 ‎ ‎【答案】 (1）根据 h=‎ 得物体接触地面前一瞬间的速度 V==‎40m/s ‎ ‎(2）根据 h=‎ 得物体落地时间为t==4s 物体在前3内下落的高度为 h3= =‎45m ‎ 所以物体在最后1s内的位移为35m ‎32．如图所示，一轻质弹簧竖直固定在地面上，自然长度，上面连接一个质量的物体A，平衡时物体距地面，此时弹簧的弹性势能。在距物体A正上方高为处有一个质量的物体B自由下落后，与弹簧上面的物体A碰撞并立即以相同的速度运动，已知两物体不粘连，且可视为质点，求： ‎ ‎[来源:Zxxk.Com]‎ ‎(1）碰撞结束瞬间两物体的速度大小； ‎ ‎(2）两物体一起运动第一次具有竖直向上最大速度时弹簧的长度； ‎ ‎(3）两物体第一次刚要分离时物体B的速度大小。‎ ‎【答案】（1）设物体B自由下落与物体A相碰时的速度为，则 ‎ ‎ 设A与B碰撞结束后的瞬间速度为，根据动量守恒定律 ‎  ‎ 得                   ‎ ‎ (2）设物体A静止在弹簧上端时弹簧的压缩量为，弹簧的劲度系数为，根据胡克定律得 ‎ ‎ 得                  ‎ 两物体向上运动的过程中，弹簧弹力等于两物体总重力时具有最大的速度，设此时弹簧的压缩量为，则 ‎   ‎ 得                 ‎ 设此时弹簧的长度为，则 ‎  ‎ ‎ (3）两物体向上运动过程中弹簧达到原长时分离，从碰后到分离的过程，物体和弹簧组成的系统机械能守恒，则 ‎   ‎ 得                ‎ ‎33．一矿井深‎45米，在井口每隔一定时间自由落下一个小球，当第7个小球从井口开始下落时，第一个小球恰好落至井底(g=‎10m/s2)，问：‎ ‎ (1)相邻两个小球下落的时间间隔是多少? ‎ ‎(2)这时第3个小球和第5个小球相距多远?‎ ‎【答案】0.5s; 15m ‎34．蹦极是一项勇敢者的运动，是对人的心理极限的挑战，某同学在一次蹦极活动中获得了如下的资料：（请作适当的近似，抓住重点，忽略次要因素）‎ 高台离水面‎65m，水深约‎10m，该同学的质量近似‎50kg，身高‎1.75m，系在身上的橡皮绳长‎45m( 未拉伸时)，绳的质量‎1kg。求：‎ ‎(1）绳在蹦直前，人近似做的是什么运动？‎ ‎(2）绳在蹦直前，人下落了多长时间？‎ ‎(3）绳蹦直时，人的速度是多大？‎ ‎【答案】 (1）绳在蹦直前，人近似做的是自由落体运动。‎ ‎(2）根据 ‎ 得： ‎ ‎(3）绳蹦直时，人的速度是 Vt=gt=10×‎3 m/s =‎20 m/s ‎ ‎35．一弹性小球自‎4.9 m高处自由落下，当它与水平桌面每碰撞一次后，速度减小到碰前的，试计算小球从开始下落到停止运动所用的时间。‎ ‎【答案】每碰撞一次后所做竖直上抛运动，可分为上升和回落两个阶段，不计空气阻力，这两段所用时间和行程相等。‎ 小球原来距桌面高度为‎4.9 m，用h0表示，下落至桌面时的速度v0应为：‎ v0==‎9.8 m/s.下落时间为：t0==1 s 首先用演绎法：小球第一次和桌面碰撞，那么，第一次碰撞桌面后小球的速度：‎ v1=v0×m/s 第一次碰撞后上升、回落需用时间：2t1==(2×)×=2×s 小球第二次和桌面碰撞，那么，第二次碰撞桌面后小球的速率：‎ v2=v1×=(v0×)×=v0×()‎2 m/s 第二次碰撞后上升、回落需用时间：2t2=2v2/g=2×()2‎ 再用归纳法：依次类推可得：小球第n次和桌面碰撞后上升，回落需用时间：2tn=2×() n (s)‎ 所以小球从开始下落到经n次碰撞后静止所用总时间为：‎ T=t2+2t1+2t2+…+2tn=1+2×+2×()2+…+2×(7/9)n=1+2×［+()2+…+()n］‎ 括号内为等比级数求和，首项a1=，公比q=，因为|q|＜1，‎ 所以无穷递减等比级数的和为：，所以T=1+2×=8 s ‎36．人对周围发生的事情，都需要一段时间来作出反应，从人发现情况到采取行动所经历的时间称为反应时间。下面是一个测定此时间的方法：甲同学用两手指捏住木尺顶端，乙同学一只手在木尺下面做握住木尺的准备，但手的任何部位都不要碰到木尺，当看到甲同学放开手时，乙同学立即握住木尺，记录如图所示，则 ‎⑴计算出该同学的反应时间 ‎⑵设计一把能直接读出反应时间的尺子（尺子上至少标出三个可读数据）。（不计空气阻力）‎ ‎【答案】（1）尺子下落的高度h＝25－5＝‎20cm 由高度可得：‎ ‎(2）‎ ‎37．从某电视塔塔顶附近的平台处释放一个小球，不计空气阻力和风的作用，小球自由下落。若小球在落地前的最后2s内的位移是80m，（取g=10m/s2）求：‎ ‎(1）该平台离地面的高度？‎ ‎(2）该小球落地时的瞬时速度大小? ‎ ‎【答案】(1)设该平台离地面的高度为h[来源:Zxxk.Com]‎ ‎ 由h=gt2知：‎ ‎ h－80=g ‎ h==g ‎ 而－=2s ‎ 由①②③式代入数据得： h=‎125m ‎ ‎ (2)由=2gh 得该小球落地时的瞬时速度大小v=5om/s ‎38．从离地面高‎500m的高空自由下落一个小球，不计空气阻力，求：‎ ‎(1）经过多少时间落到地面；‎ ‎(2）落下一半位移的时间；‎ ‎(3）从开始下落时刻起，在第1s内的位移和最后1s内的位移。‎ ‎【答案】(1）由，得落地时间 ‎(2）由得 ‎(3）第1s内的位移 前9s内的位移 最后1s内的位移 ‎39．从离地面高500m的高空自由下落一个小球，取g=10m/s2，求：‎ ‎(1）经过多少时间落到地面；‎ ‎(2）从开始下落时刻起，在第1s内的位移和最后1s内的位移。‎ ‎【答案】(1）设经t时间落到地 由 得 ‎(2）第1s内位移 [来源:Zxxk.Com]‎ ‎ ‎ 最后1s内位移 ‎ ‎ ‎ ‎40．一做自由落体运动的物体，在最后1s内的位移为‎45m，g取‎10m/s2‎ ‎，该物体运动的时间和下落的总高度。‎ ‎【答案】设最后1s的初速度为v1，‎ 根据，‎ 即，解得：‎ 再由，‎ 所以，总高度 ，总时间 ‎41．一根直棒长度为5m，用手提着其上端，在其下端的正下方10m处有一长度为5m的、内径比直棒大得多的空心竖直管子，放开后让直棒做自由落体运动（不计空气阻力，重力加速度取g=10m∕s2）。求：‎ ‎(1）直棒下端下落至空心管上端时所用的时间；‎ ‎(2）直棒通过该空心管所用的时间。‎ ‎【答案】（1）s (2）0.586s ‎42．屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高‎1m的窗户的上、下沿，如图所示，问：‎ ‎ ‎ ‎(1）此屋檐离地面多少m？‎ ‎(2）滴水的时间间隔是多少？‎ ‎【答案】3.2m，0.2s ‎43．从离地面‎80m的空中自由落下一个小球（g取‎10m/s2），求：‎ ‎(1）经过多长时间落到地面？‎ ‎(2）自开始下落计时，在第1s内的位移大小、最后1s内的位移大小；‎ ‎【答案】(1）由，的物体下落到地面的时间为 ‎ ‎ ‎ (2）在第1s内的位移 ‎ 最后1s内的位移由得 ‎ ‎44．一条铁链长5 m，铁链上端悬挂在某一点，放开后让它自由落下，铁链经过悬点正下方25 m处的A点所用的时间是多少？（取g=10 m/s2）‎ ‎【答案】铁链下端到A点的时间为t1，则 根据自由落体规律，得t1=2s 铁链上端到A点的时间为t2，则 根据自由落体规律，得t2=s 所以，△t= t2- t1=(-2)s ‎[来源:学科网ZXXK]‎