高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 微專題3 自由落體與豎直上拋運(yùn)動(dòng)

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自由落體與豎直上拋運(yùn)動(dòng) 1．考點(diǎn)及要求：勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式(Ⅱ).2.方法與技巧：(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；(2)豎直上拋運(yùn)動(dòng)全程看作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，分過程運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性． 1．(對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究中，下列描述錯(cuò)誤的是(　　) A．亞里士多德根據(jù)生活現(xiàn)象提出了重的物體下落得快，輕的物體下落得慢 B．伽利略利用斜槽實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)物體從靜止開始滑下，在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)通過的距離之比為1∶3∶5…從而間接證實(shí)了他提出的“落體速度與時(shí)間成正比”的假說 C．在當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)中，伽利略已經(jīng)可以較精確地測量自由落體時(shí)間，直接研究自由落體運(yùn)動(dòng)了 D．伽利略對(duì)自由落體的探究中，經(jīng)歷了提出問題——猜想——數(shù)學(xué)推論——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——合理外推——得出結(jié)論的科學(xué)推理方法 2．(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)2014年8月3日在云南省昭通市魯?shù)榭h發(fā)生6.5級(jí)地震．地震發(fā)生后，某空降兵部隊(duì)迅速趕往災(zāi)區(qū)，通過直升機(jī)投放救災(zāi)物資．若在投放物資包時(shí)直升機(jī)懸停在足夠高的空中，物資包的質(zhì)量各不相同，每隔相同的時(shí)間先后由靜止投放一個(gè)，不計(jì)空氣阻力，則下列說法正確的是(　　) A．物資包在空中間隔的距離相等 B．物資包在空中間隔的距離從上到下越來越大 C．在下降過程中，相鄰兩個(gè)物資包的速度差不斷增大 D．質(zhì)量較大的物資包落地時(shí)速度較大 3．(豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)物體以初速度v0豎直上拋，經(jīng)3 s到達(dá)最高點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，g取10 m/s2，則下列說法不正確的是(　　) A．物體上升的最大高度為45 m B．物體速度改變量的大小為30 m/s，方向豎直向下 C．物體在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的平均速度之比為5∶3∶1 D．物體在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的平均速度之比為9∶4∶1 4．小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，與地面發(fā)生碰撞，反彈后速度大小與落地速度大小相等．若從釋放小球時(shí)開始計(jì)時(shí)，且不計(jì)小球與地面發(fā)生碰撞的時(shí)間，則小球運(yùn)動(dòng)的速度圖線可能是圖中的(　　) 5．(多選)如圖1所示，在足夠高的空間內(nèi)，小球位于空心管的正上方h處，空心管長為L，小球球心與管的軸線重合，并在豎直線上．當(dāng)釋放小球，小球可能穿過空心管，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是(　　) 圖1 A．兩者同時(shí)無初速度釋放，小球在空中不能穿過管 B．兩者同時(shí)釋放，小球具有豎直向下的初速度v0，管無初速度，則小球一定能穿過管，且穿過管的時(shí)間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葻o關(guān) C．兩者同時(shí)釋放，小球具有豎直向下的初速度v0，管無初速度，則小球一定能穿過管，但穿過管的時(shí)間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān) D．兩者均無初速度釋放，但小球提前了Δt時(shí)間釋放，則小球一定能穿過管，但穿過管的時(shí)間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葻o關(guān) 6.如圖2所示，在地面上一盤子C的正上方A處有一金屬小球a距C為20 m，在B處有另一個(gè)金屬小球b距C為15 m，小球a比小球b提前1 s由靜止釋放(g取10 m/s2)．則(　　) 圖2 A．b先落入C盤中，不可能在下落過程中相遇 B．a(chǎn)先落入C盤中，a、b下落過程相遇點(diǎn)發(fā)生在BC之間某位置 C．a(chǎn)、b兩小球同時(shí)落入C盤 D．在a球下落過程中，a、b兩小球相遇點(diǎn)恰好在B處 7.如圖3所示是一個(gè)網(wǎng)球沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)的頻閃照片，由照片可知(　　) 圖3 A．網(wǎng)球正在上升 B．網(wǎng)球正在下降 C．網(wǎng)球的加速度向上 D．網(wǎng)球的加速度向下 答案解析 1．C 2．B　[物資包做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變大，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)距離不斷變大，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；物資包做自由落體運(yùn)動(dòng)，Δv＝gΔt，所以相鄰物資包的速度差不變，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物資包做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度，與質(zhì)量無關(guān)，落地速度為v＝，全相同，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．] 3．D　[上升高度h＝gt2＝1032 m＝45 m，故選項(xiàng)A正確；速度改變量大小為Δv＝v0－0＝gt＝30 m/s，方向向下，故選項(xiàng)B正確；由運(yùn)動(dòng)學(xué)推論可知，在第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度分別為20 m/s,10 m/s,0，由平均速度公式＝得，物體在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的平均速度之比為5∶3∶1，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．] 4．D　[小球與地面碰撞時(shí)，速度大小不變，但方向發(fā)生突變，A、B圖中速度沒有突變，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由C圖像可以看出，速度先減小到零，再反向增加到原來的值(豎直上拋運(yùn)動(dòng))，然后反彈(速度大小不變、方向突變)，再重復(fù)這種運(yùn)動(dòng)，是上拋運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由D圖像可以看出，速度先增加(自由落體運(yùn)動(dòng))，然后反彈(速度大小不變、方向突變)，再減小到零(豎直上拋運(yùn)動(dòng)中的上升過程)，再重復(fù)這種運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D正確．] 5．AB　[兩者同時(shí)無初速度釋放，均做自由落體運(yùn)動(dòng)，球不能穿過管，A正確；兩者同時(shí)釋放，小球具有豎直向下的初速度v0，以管為參考系，則小球勻速穿過管，時(shí)間為t＝，B正確，C錯(cuò)誤；小球提前Δt時(shí)間釋放，相當(dāng)于獲得了初速度v0＝gΔt，與當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān)，D錯(cuò)誤．] 6．D　[小球a、b釋放后均做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有h＝gt2，代入計(jì)算得ta＝2 s，tb＝ s，小球a提前1 s釋放，所以b釋放后a運(yùn)動(dòng)ta－1 s＝1 s落入C盤，比b球早落入．選項(xiàng)A、C錯(cuò)．b球釋放時(shí)a下落1 s，此時(shí)下落的高度h′＝gt′2＝5 m，剛好到達(dá)小球b的同高處，此時(shí)b開始釋放，所以二者在B處相遇，然后a球超過b球先落入盤中．選項(xiàng)D對(duì)，B錯(cuò)．] 7．D　[自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)互為逆運(yùn)動(dòng)，兩者的運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，所以網(wǎng)球可能向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)也可能向下做自由落體運(yùn)動(dòng)，無法判斷運(yùn)動(dòng)方向，但是無論兩者哪種運(yùn)動(dòng)，都只受重力作用，加速度向下，故D正確．]