【物理】2020届二轮复习力与直线运动（2）自由落体运动和竖直上抛运动微专题突破练（解析版）

【物理】2020届二轮复习力与直线运动（2）自由落体运动和竖直上抛运动微专题突破练（解析版）

自由落体运动和竖直上抛运动 ‎1、一小石块从空中a点自由落下,先后经过b点和c点,不计空气阻力。经过b点时速度为v,经过c点时速度为3v,则段与段位移之比为(   )‎ A.1:3        B.1:5        C.1:8        D.1:9‎ ‎2、如图所示,一杂技演员用一只手抛球,他每隔0.4s抛出一球,接到球便立即把球抛出.已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个小球,将球的运动近似看成是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,)( )‎ A.1.6m B.2.4m C.3.2m D.4.0m ‎3、空降兵某部官兵使用新装备从260超低空跳伞成功。若跳伞空降兵在离地面224m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动。一段时间后,立即打开降落伞,以12.5的平均加速度匀减速下降,为了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超过 (g取10)。则(   )‎ A.空降兵展开伞时离地面高度至少为125m,相当于从2.5m高处自由落下 B.空降兵展开伞时离地面高度至少为125m,相当于从1.25m高处自由落下 C.空降兵展开伞时离地面高度至少为99m,相当于从1.25m高处自由落下 D.空降兵展开伞时离地面高度至少为99m,相当于从2.5m高处自由落下 ‎4、从塔顶由静止释放一个小球A的时刻为计时零点，时刻，在与A球时刻所在位置的同一水平高度，由静止释放小球B，若两球都只受重力作用，设小球B下落时间为t，在A、B两球落地前，A、B两球之间的距离为，则的图线为( )‎ A. B. C. D.‎ ‎5、取一根长2m左右的细线、5个铁垫圈和一个金属盘。在线端系上第一个垫圈,隔12cm再系一个,以后垫圈之间的距离分别为36cm、60cm、84cm,如图所示。某同学站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘。松手后开始计时,若不计空气阻力,则第2、3、4、5各垫圈( )‎ A.落到盘上的声音时间间隔越来越大 B.落到盘上的声音时间间隔相等 C.依次落到盘上的速率关系为 D.依次落到盘上的时间关系为 ‎6、科技馆中的一个展品如下图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是(g＝10m/s2)(　　 )‎ A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足 B．闪光的间隔时间是 s C．水滴在相邻两点间的平均速度满足 D．水滴在各点的速度之比满足vB∶vC∶vD＝1∶3∶5‎ ‎7、伽利略在研究自由落体运动时,做了如下的实验:他让一个铜球从阻力很小(可忽略不计)的斜面上由静止开始滚下,并且做了上百次;假设某次实验伽利略是这样做的:在斜面上任取三个位置、、,让小球分别由、、滚下,如图所示.设、、与斜面底端的距离分别为、、,小球由、、运动到斜面底端的时间分别为、、,小球由、、运动到斜面底端时的速度分别为、、,下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是(   ) ‎ A. B. C. D. ‎ ‎8、物体以初速度v0竖直上抛,经3s到达最高点,空气阻力不计,g取10m/s2,则下列说法正确的是(   )‎ A.物体的初速度v0为60m/s B.物体上升的最大高度为45m C.物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为5:3:1 D.物体在1s内、2s内、3s内的平均速度之比为9:4:1‎ ‎9、如图所示,将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5所示的小球运动过程中每次曝光时的位置。已知连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d。根据图中的信息,下列判断正确的是(   ) A.位置1是小球释放的初始位置 B.位置1不是小球释放的初始位置 C.小球下落的加速度为 D.小球在位置的速度为 ‎10、自高为H的塔顶自由落下A物体的同时,B物体自塔底以初速度竖直上抛,且两物体在同一直线上运动。重力加速度为g,下面说法正确的是( )‎ A.若,两物体相遇时B正在空中下落 B.,两物体在地面相遇 C.若,两物休相遇时B正在空中下落 D.若,则两物休在地面相遇 ‎11、如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球,高度分别为，且。若先后由静止依次释放小球，三小球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则( )‎ A.三小球到达桌面时的速度大小之比是3:2:1‎ B.三小球运动时间之比为 C.小球b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差 D.小球b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差 ‎12、气球以5m/s的速度从地面匀速上升,上升过程中从气球上掉落一个小物体,该物体离开气球后经2s着地.小物体离开气球后,气球以1m/s2的加速度匀加速上升.空气对小物体的阻力不计,g取10m/s2试求:‎ ‎1.小物体离开气球时,气球的高度;‎ ‎2.小物体着地时的速度大小;‎ ‎3.小物体着地时,气球的高度. ‎ ‎13、雨后,屋檐还在不断滴着水滴,如下图所示.小红认真观察后发现,这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落。她测得,屋檐到该窗台的距离,窗户的高度为.取。回答下列问题。 ‎ ‎（1）水滴下落到达窗台时的速度大小。‎ ‎（2）水滴经过窗户的时间。‎ ‎14、如图所示,一圆管放在水平地面上,长为,圆管的上表面离天花板距离,在圆管的正上方紧靠天花板放一颗小球(可看成质点),让小球由静止释放,同时给圆管一竖直向上大小为的初速度,g取.‎ ‎1.求小球释放后经过多长时间与圆管相遇.‎ ‎2.试判断在圆管落地前小球能不能穿过圆管.如果不能,小球和圆管落地的时间差多大.如果能,小球穿过圆管的时间.‎ ‎15、如图所示,用一把刻度尺可以测量神经系统的反映速度.现有甲、乙两同学,甲同学用手指拿着一把长L=60cm的直尺,乙同学把手放在零刻度线位置做抓尺的准备,当甲同学松开直尺,乙同学见到直尺下落时,立即用手抓住直尺,记录抓住处的数据,重复以上步骤多次.现有乙同学测定神经系统的反应速度得到以下数据(单位:cm),g=10m/s2求:‎ 第一次 第二次 第三次 ‎20‎ ‎45‎ ‎30‎ ‎1.第一次测量的反映时间. 2.第二次抓住刻度尺瞬间,刻度尺的速度. 3.若某同学将手指可视为质点放在刻度尺刻度下端下方20cm处,让刻度尺从静止释放,则刻度尺通过手指所用时间是多少?‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：D 解析：小石块做自由落体运动，有,解得。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：C 解析：由题图所示的情形可以看出,四个小球在空中的位置与一个小球抛出后每隔0.4s对应的位置是相同的,因此可知小球抛出后到达最高点和从最高点落回抛出点的时间均为,故有,C正确。‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：C 解析：设空降兵做自由落体运动下落高度h 时的速度为v,此时打开降落伞开始匀减速运动,落地时速度刚好为5,这种情况下空降兵在空中运动的时间最短,则有,,解得,,为使空降兵安全着地,他展开伞时的高度至少为,选项AB错误;他以5的速度着地时,相当于从高处自由落下,由,得,选项D错误,C正确。‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：B 解析：A、B两球释放后都做自由落体运动，B球释放时，A球的速度vA＝gt0，B释放t时间时，A、B两球之间的距离，则，所以的图线为一条过原点的倾斜直线，斜率为g，所以选项B正确，选项A、C、D错误。所以选择B。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：B 解析：1、2间距离,1、3间距离,1、4间距离,1、5间距离之比为1:4:9:16,根据公式,各垫圈落到盘上所用的时间之比为1:2:3:4,所以各势圈落到盘上的时间间隔相等,故B正确,A、D错误;由可知,各垫圈依次落到盘上的速率之比为1:2:3:4,故C错误。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：B 解析：由题图可知，水滴做初速度为零的匀加速 直线运动，由题意知水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间相等，所以选 项A错误；由可得水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间为 ‎，即闪光的间隔时间是，所以选项B正确；由知水滴在相邻 两点间的平均速度满足，所以选项C错误；由v＝gt 知水滴在各点的速度之比满足，所以选项D错误。所以 选择B。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：D 解析：A:由可得 ,三次下落中的加速度相同,故公式正确,但是不是当时伽利略用来证明匀变速直线运动的结论,故A错误;‎ B:小球在斜面上三次运动的位移不同,末速度一定不同,故B错误;‎ C:图可知及运动学规律可知, ,故C错误;‎ D:由运动学公式可知,解得,故三次下落中位移与时间平方向的比值一定为定值,伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动,故D正确。‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：BC 解析：由竖直上抛公式,到最高点时速度为零,带入数值可得为30m/s,故A错误。由,可得 ‎,选项B正确。由初速度为零的匀加速直线运动的位移推论可以知道在连续相等时间内其位移之比为1:3:5,上抛是初速度为零的匀加速直线运动的逆过程,所以其前三个一秒内的位移之比为5:3:1,因此平均速度之比为5:3:1,故C正确。由初速为零的匀加速直线运动前几秒内位移之比为1:4:9可以知道,物体在1s内、2s内、3s内的位移之比为9:4:1,则其平均速度之比为27:6:1,故D错。故选BC。 考点:‎ 本题考查了竖直上抛运动、匀变速直线运动的规律。‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：BCD 解析：小球做自由落体运动,从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为而题图中位移之比为故位置不是小球释放的初始位置,选项A错误,B正确;由 知,选项C正确; ,选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：CD 解析：若B物体正好运动到最高点时与A相遇,B速度减为零所用的时间为,又因,,,联立解得;当两物体恰好在杂地时相遇,则有,此时A的位移为,由上分析知,若,两物体在B上升途中相遇,A错误;若,B物体正好运动到最高点时与A相遇,B错误;若,则两物体恰好运动到地面时相遇,D正确;若,两物体相遇时正在空中下落,C正确。‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：BC 解析：得,则三小球落到桌面时的速度大小之比，A错误；又由可得三小球运动时间之比，B正确；设小球b与a开始下落的时间差为，小球c与b 开始下落的时间差为，则由B选项的分析可得,因此小球b与a开始下落的时间差小于小球c与b开始下落的时间差，C正确,D错误。‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：1.设小物体离开气球时,气球离地的高度为h,取竖直向上为正方向,则,‎ 代入得:. 2.小物体着地时的速度大小为vt=v0-gt=5-10×2=-15m/s(“-”表示方向向下). 3.小物体着地时,气球的高度.‎ 解析： ‎ ‎ ‎ ‎13答案及解析：‎ 答案：（1）水滴下落至窗台通过的距离为,由得 （2）水滴下落至窗户上边缘的时间为,水滴下落至窗台的时间为,水滴经过窗户的时间为 解析：‎ ‎ ‎ ‎14答案及解析：‎ 答案：1.小球与圆管的上端相遇时,从空间关系看满足圆管的上端位移大小与小球下落的位移大小之和等于h,有 解得.‎ ‎2.小球落到地面用时为,则 解得 圆管落地的时间为,则 由于,所以小球能穿过圆管 设时刻小球到达圆管的下端,有 解得 因此小球穿过圆管的时间为.‎ 解析：‎ ‎ ‎ ‎15答案及解析：‎ 答案：1.由得.‎ ‎2.由得.‎ ‎3.设尺子的下端经时间到达手指，由得,‎ 设尺子的上端经时间到达手指，由得,‎ 则尺子穿过手指的时间.‎ 解析：‎ ‎ ‎