考点训练5 自由落体运动 - 图文

鹤岗市第一中学 竖直上抛，初速度大小为20 m/s.当它的位移为15 m时，经历的时间和运动速度分别为（g取10 m/s2，一、本题共10小题，每小题6分，共60分.在每不计空气阻力，选取竖直向上为正方向）（ ） 小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正A.1 s,10 m/s B.2 s,15 m/s 确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分，C.3 s,-10 m/s D.4 s,-15 m/s 选不全的得3分，有选错或不选的得0分. 考点训练5 自由落体运动 1.一个自由下落的物体，前3 s内下落的距离是第1 s内下落距离的（ ） A.2倍 B.3倍 C.6倍 D.9倍 答案：D 答案：AC ★解析：由s=v0t-12gt及vt=v0-gt求得A、C正2确（注意所求两个时间t=1 s或3 s的物理意义）. 5.从某一高度相隔1 s先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，则它们下落的过程中下列说法正确的是（ ） A.两球距离保持不变 B.两球的距离越来越大 1g?32h★解析：3=2=9，D选项正确. 1h1g?1222.《北京晚报》曾报道过这样一则动人的事迹：C.两球的速度差保持不变 一位4岁小男孩从高层塔楼的15层坠下，被同楼的D.乙球相对甲球做匀加速运动 一位青年在楼下接住，幸免于难.设每层楼高度是2.8 答案：BC m，这位青年从他所在位置冲到楼下需要的时间是★解析：甲球下落1 s后乙球开始下落，两者加1.3 s，则该青年要接住孩子，至多允许他反应的时间速度相同，它们的距离关系为： 是（取g=10 m/s2)（ ） A.3.0 s B.1.5 s C.0.4 s D.1.3 s 答案：B ★解析：由自由落体运动知，小孩落地时间为t=Δs=111g(t+1)2-gt2=gt+g ① 222从①式可知两球随着运动的变化，它们之间的距离越来越大，所以选项B正确，A错误. 两球运动的速度关系为： v甲-v乙=g(t+1)-gt=10 m/s ② 从②式可知两球运动的速度差保持不变，所以选项C正确，D错误. 2h2?14?2.8==2.8 s,故反应时间为2.8 ggs-1.3 s=1.5 s. 6.石块A自塔顶落下l m时，石块B自离塔顶n 3.一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它 第1 s内的位移为它最后1 s内位移的一半，g取10 m处自由落下，两石块同时落地，则塔高为（ ）m/s2，则它开始下落时距离地面的高度为（ ） (l?n)2(l?n)2l2A. l+n B. C. D. A.5 m B.11.25 m 4l4(l?n)l?nC.20 m D.31.25 m 答案：B ★解析：物体下落第1 s内的位移为s1=答案：B ★解析：设塔高为H，石块A落下l m后，石块A和B落地时间分别为 tA=11g·t12=×10×12 m=5 m，设物体下落的时间为2212111gt2-g(t2-1)2,t2=1.5 s,h=gt22=×10×1.52 2222t2，物体最后1 s内的位移为s2，则s2=2s1=10 m,s2=2H2l2(H?n)-,tB=. gggm=11.25 m.B选项正确. 4.(2006东北师大附中高三检测)自地面将一物体

1

(L?n)2因为tA=tB,所以H=,B选项正确. 4l鹤岗市第一中学 7.某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（取g=10 m/s2）（ ） A.2.1 m/s B.4.2 m/s C.3.6 m/s D.3 m/s 答案：B ★解析：由题可知，人的重心在跳高时约升高0.9 m，因而初速度v0=2gh=2?10?0.9 m/s=4.2 9.如图所示，能反映自由落体运动的是（ ） 答案：BD m/s,答案为B.跳高是一项常见的体育运动，如何正确处理数据、选择恰当的物理过程分析实际问题，是★解析：自由落体运动为初速度为0、加速度为学生们应该注意的解决实际问题的能力的一个方面. g的匀加速直线运动，若规定竖直向下为正方向，则8.某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处，D选项正确；若规定竖直向上为正方向，则B选项有一个不断均匀滴水的水龙头（刚滴出的水滴速度正确. 为零）.在平行光源的照射下，只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，参观者可以观察到一种奇特的现象：水滴好像都静止在各自固定的位置不动（如图中A、B、C、D所示，右边数值的单位是cm）.g取10 m/s2.要想出现这一现象，所用光源应满足的条件是（ ） 10.滴水法测重力加速度的过程是这样的，让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子里面听到声音时后一滴水恰好离开水龙头.测出n次听到水击盘声的总时间为t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差为h，即可算出重力加速度.设人耳能区别的两个声音的时间间隔为0.1 s，声速为340 m/s,则（ ） A.水龙头距人耳的距离至少为34 m B.水龙头距盘子的距离至少为34 m 2hn2C.重力加速度的计算式为2 t2h(n?1)2D.重力加速度的计算式为 t2 A.持续发光的光源 B.间歇发光，间隔时间为1.4 s C.间歇发光，间隔时间为0.14 s D.间歇发光，间隔时间为0.2 s 答案：BC 答案：D ★解析：设每隔时间T滴下一滴水，则有（n-1）T=t,T=t1t2.水滴自由下落，h=12gT2=g(),n?12n?12h(n?1)2求得g=,D正确.水龙头距盘的最小距离t22h≥12g·0.1=0.05 m. ★解析：各水滴均做自由落体运动，要想出现题中所述的奇特现象，显然照明光源不可能是持续发二、本题共2小题，共16分.把答案填在题中的光的光源，A选项错.由图知：横线上或按题目要求作答. sAB∶sBC∶sCD=10∶30∶50=1∶3∶5，说明各水滴从11.（10分）如下图所示，某同学让重锤做自由A→B、从B→C、从C→D所用时间相等，设为T，落体运动，通过测量打点计时器在纸带上打下的点则由Δs=gT2得：T=0.14 s. 迹来测算当地的重力加速度.该同学在实验时得到6故只要间歇发光的光源的间歇时间为T=0.14 s的条纸带，在每条纸带上取6个点，如图所示，每两整数倍，就可以满足条件，B、C正确，D错. 个相邻点的时间间隔T均为0.02 s.其中1、2、3点 2 鹤岗市第一中学 相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点.s1是1、3两点的距离，s2是4、6两点的距离，s3是2、5两点的距离. Δs=11g(8T)2-g(6T)2=35 m. 22三、本题共2小题，共24分.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的 不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出 数值和单位. （1）测出s1、s2、s3后，计算打第2点时瞬时速13.（10分）建筑工人安装塔手架进行高空作业，度的表达式是v2=_________，计算打第5点时瞬时有一名建筑工人由于不慎，抓在手中的一根长为5 m速度的表达式是v5=_________,计算重力加速度的表的铁杆在竖直状态下脱落了，其做自由落体运动，达式是g=_________. 铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2 s，（2）该同学测得的数据是s1=4.00 cm,s2=11.68 试求铁杆下落时其下端到该楼层的高度.（取g=10 cm,s3=38.1 cm，根据数据求出重力加速度m/s2,不计楼层面的厚度） g=__________. 答案：h=28.8 m sss?s答案：（1）1 2 221(2)9.88 m/s2 2T2T8Ts3★解析：根据匀加速运动物体的中间时刻速度等于平均速度，来求打第2点和打第5点时重锤的瞬时速度，再利用机械能守恒定律即可求出g值. 22 12.（6分）一矿井深为125 m，在井口每隔一定★解析：如右图，依题意知：Δt=0.2 s指杆AB时间自由下落一个小球，当第11个小球刚从井口开的A端到该楼层面的下落时间tA与杆B端到该楼层始下落时，第1个小球恰好到达井底，则相邻两个面的下落时间tB之差，设所求高度为h，则有： 小球开始下落的时间间隔为__________s，这时第312 h+5=gtA① 个小球和第5个小球相距____________m.(g=10 2m/s2) 12h=gtB ② 答案：0.5 35 2★解析：画出各球在空间的位置图如右图， Δt=tA-tB=0.2 s ③ 联立①②③并代入数值得：h=28.8 m. 14.（14分）（1）打开水龙头，水就流下来，为什么连续的水流柱的直径在流下过程中减小？ （2）设水龙头出口直径为1 cm，安装在75 cm高处.如果水在出口处的速度为1 m/s(取g=10 m/s2)，求水流柱落到地面时的直径. 答案：（1）见解析 （2）0.5 cm ★解析：（1）在一定时间t内，流过任一水柱截面的水的体积是一定的.由于水柱顶点的水速小于下 面部分的水速，故水柱的直径上面比下面大（.V=s上·vv下·t,v下>v上，故s上>s下，直径d上>d下）. 可等效为一个球从125 m高处做自由落体运动，上t=s下·（2）设水流柱落到地面时速度为v,则有在10T时间内，每T末的位置，则有：1v2-v02=2gh 2125=g(10T),T=0.5 s 2v=3

v0?2gh2=12?2?10?75?10?2

鹤岗市第一中学

m/s=4 m/s π(

d下2d上2

)v0t=π()vt 22d下=d上

1v0=1× cm=0.5 cm.

4v（这题算的时候别忘了加初速度）

4