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文檔簡介
2.4自由落體運動課后練習
一、單選題
1.一石塊從高度為“處自由下落,當速度達到落地速度的一半時,它的下落距離等于()
2.某同學打算通過刻度尺的自由落體運動來測量自己的反應時間(如圖).下落時該同學
手對應刻度尺25cm處,當另一名同學將拿尺的手松開之后,該同學捏住的位置是刻度尺
5cm處,則該同學的反應時間約為()
A.0.1sB.0.14sC.0.2sD.1.2s
3.高空拋物現(xiàn)象被稱為“懸在城市上空的痛”.一小石塊從距地面80m的高處掉落到地面
上,撞擊地面的速度大小約為()
A.10m/sB.20m/sC.30m/sD.40m/s
4.物體從距地面足夠高處自由下落,不計空氣阻力,取g=10m/s2,則物體在第二秒內的平均速度為
()
A.5m/sB.7.5m/sC.15m/sD.20m/s
5.在自由落體運動中,第一個2s、第二個2s和第5s內的位移之比為()
A.1:3:5B.2:6:5C.2:8:7D.4:12:9
6.一物體從高處做自由落體運動,經(jīng)時間r到達地面,落地速度為也那么當物體下落時間為:時,物
體的速度和距地面高度分別是()
_vh
A.AC.—,—hD
3'939d
7.關于豎直上拋運動的上升過程和下落過程(起點和終點相同),下列說法正確的是()
A.物體上升的初速度與下降回到出發(fā)點的末速度相同
B.兩次經(jīng)過空中同一點的速度大小相等方向相反
C.物體上升過程所需的時間比下降過程所需的時間長
D.物體上升過程所需的時間比下降過程所需的時間短
8.長為5m的豎直桿下端距離一個豎直隧道口為5m,若這個隧道長也為5m,讓這根桿自由下落,它通
過隧道的時間為(取g=10m/s2)()
A.八B.—l)sC.(G+l)sD.(a+l)s
二、多選題
9.小球從空中某處開始自由下落,與水平地面碰撞后上升到空中某一高度處,此過
程中小球速度隨時間變化的關系如圖所示,則()
A.在下落和上升兩個過程中,小球的加速度不同
B.小球開始下落處離地面的高度為0.8m
C.整個過程中小球的位移為1.0m
D.整個過程中小球的平均速度大小為lm/s
10.某物體以30m/s的初速度豎直上拋,不計空氣阻力,g取10m/s2.5s內物體的
A.路程為65mB.位移大小為25m,方向向上
C.速度改變量的大小為10m/sD.平均速度大小為13m/s,方向向上
11.如圖所示,在足夠高的空間內,小球位于空心管的正上方h處,空心管長為L,小球的球心與管的軸線重
合,并在豎直線上,小球直徑小于管的內徑,不計空氣阻力,則下列判斷正確的是()
A.兩者均無初速度同時釋放,小球在空中不能穿過管
B.兩者同時釋放,小球具有豎直向下的初速度力、管無初速度,則小球一定能穿過管,
且穿過管的時間與當?shù)刂亓铀俣葻o關
C.兩者同時釋放,小球具有豎直向下的初速度%,管無初速度,則小球一定能穿過管,但
穿過管的時間與當?shù)刂亓铀俣扔嘘P
D.兩者均無初速度釋放,但小球提前了加時間釋放,則小球一定能穿過管,但穿過管的時間與當?shù)刂亓?/p>
速度有關
12.從懸崖頂自由落下一小石塊,測得它在落地前最后1s內的位移是25m,若不計空氣阻力,重力加速
度g取10m/s2,則()
A.小石塊落地時的速度是25m/sB.小石塊在空中下落的時間是3s
C.小石塊下落過程中的平均速度是25m/sD.此懸崖頂端距地面的高度是45m
三、解答題
13.一個氣球以5m/s的速度從地面勻速豎直上升,經(jīng)過30s從氣球上掉下一個物體,問從這時起物體要
經(jīng)過多長時間才能落回到地面?(不計空氣阻力,g取10m/s2)
14.某校物理興趣小組,為了了解高空墜物的危害,將一只雞蛋從高樓上靜止釋放,讓其自由下落,經(jīng)
過4s雞蛋剛好著地.(忽略空氣阻力的作用,10m/s2)求:
(1)雞蛋釋放時距離地面的高度;
(2)雞蛋在下落過程中的平均速度大??;
(3)雞蛋在下落過程中第4s內的位移大小.
15.在某部隊的演習中,一空降兵實施空降.假設空降兵出飛機艙后先做自由落體運動,下落了5s后打開傘
包以4.8m/s2的加速度做勻減速直線運動,又經(jīng)10s到達地面,取重力加速度取g=10m/s2.求:
(1)空降兵著地時的速度;
(2)空降兵下降的總高度。
5
16.屋檐每隔一定時間滴下一滴水,當?shù)?滴正欲滴下時,第1滴剛好落到地面,而第34
滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上、下沿,如圖所示為其簡易圖(取g=10m/s2)。
3
問:
(1)此屋檐離地面多高?
(2)滴水的時間間隔是多少?
參考答案:
1.B
【解析】
【詳解】
設石塊落地時的速度大小為也由:--%2=28升得:^-O^gH,且
解得
h"
4
故B正確ACD錯誤。
故選B。
2.C
【解析】
【分析】
直尺下降的時間就是人的反應時間,根據(jù)自由落體運動的位移求出反應時間.
【詳解】
由題可知,刻度尺下落的距離為(25-5)cm=20cm=0.2m
由公式=得:t==『;:2.s=0.2s
故應選:C.
【點睛】
解決本題的關鍵理解自由落體運動,以及會利用自由落體運動求運動時間.
3.D
【解析】
【分析】
根據(jù)自由落體運動的基本公式即可求解.
【詳解】
石塊從距地面80m的高處掉落,忽略空氣阻力時當成自由落體運動研究,根據(jù)
v2-02=2gh,可得v=J2gh=40m/s;故選D.
【點睛】
本題主要考查了自由落體運動的基本公式的直接應用,選擇適合的公式是關鍵.
4.C
【解析】
【分析】
【詳解】
答案第1頁,共7頁
根據(jù)
,12
h=2gr
第二秒內的位移為
h.=—xl0x(22-l2)m=15m
一2
則第二秒內的平均速度
v=^-=-m/s=15m/s
t1
故選C。
5.D
【解析】
【詳解】
根據(jù)
.12
h=2gt
知,前2s內、前4s內、前5s內的位移之比為4:16:25,則第一個2s、第二個2s、第5s
內的位移之比為4:06—4):(25-16)=4:12:9,故D正確。
6.C
【解析】
【分析】
【詳解】
根據(jù)速度時間公式
v=gt
可得物體下落時間為:和,時的速度之比為1:3,所以在(末的速度為g;根據(jù)自由落體運
動公式
,12
h=2gt
Q
可得物體下落時間為t:和f時的高度之比為1:9,所以在t:末距地面的高度為,故選
Co
7.B
【解析】
【分析】
物體以某一初速度沿豎直方向拋出(不考慮空氣阻力),物體只在重力作用下所做的運動,
叫做豎直上拋運動;豎直上拋運動的上升階段和下降各階段具有嚴格的對稱性.
【詳解】
A項:物體上升的初速度與下降回到出發(fā)點的末速度大小相等,方向相反,故A錯誤;
答案第2頁,共7頁
B項:豎直上拋運動的上升階段和下降各階段具有嚴格的對稱性,物體在上升過程和下降
過程中經(jīng)過同一位置時速度大小相等,方向相反,故B正確;
C、D豎直上拋運動的上升階段和下降各階段具有嚴格的對稱性,物體在上升過程和下降
過程中經(jīng)過同一段高度所用的時間相等,故C、D錯誤.
故應選:B.
【點睛】
豎直上拋運動實質上是一個初速度向下,加速度向下的一個變速運動,要根據(jù)公式明確其
對稱性;知道豎直上拋有:速度對稱、時間對稱及能量對稱.
8.B
【解析】
【詳解】
根據(jù)h=產(chǎn)可得,直桿自由下落到下端運動到隧道上沿的時間為
直桿自由下落到直桿的上端離開隧道下沿的時間為
則直桿通過隧道的時間為
/——/|=(A/S—1)S
故選Bo
9.BD
【解析】
【詳解】
A.小球在下落和上升時,均只受重力作用,故加速度相同,故A錯誤;
B.小球在0.4s末落到地面,小球下落的距離:
A=—x4x0.4m=0.8m
2
小球下落處離地高度為0.8m,故B正確;
C.小球反彈后上升的高度
』x2x0.2m=0.2m
2
小球的位移為x=0.6m,方向向下,故C錯誤;
D.整個過程中小球的平均速度
v=—=—m/s=lm/s
t0.6
故D正確。
答案第3頁,共7頁
10.AB
【解析】
【詳解】
初速度30m/s,只需要3s即可上升到最高點,位移為〃/=3()2/20m=45m,再自由落體2s時
間,下降高度為岳=0.5xl0x22m=20m,故路程為65m,A對;此時離地面高25m,位移方
向豎直向上,B對;規(guī)定向下為正,此時速度為v=10x2m/s=20m/s,速度該變量為
Av=20m/s-(-30m/s)=50m/s,C錯;平均速度為25m/5s=5m/s,D錯.
11.ABD
【解析】
【分析】
兩者釋放后都做自由落體運動,在相等時間內運動的位移為=,分別求出兩個物體
的位移,找到他們自己的關系即可.
【詳解】
若兩者無初速度同時釋放,則在相同時間內下降的高度相同,可知小球在空中不能穿過
管,故A正確;兩者同時釋放,小球具有向下的初速度,管無初速度,根據(jù)
g/-:gF=2+h知,經(jīng)過t=3,小球穿過管,且穿過管的時間與當?shù)刂亓铀俣葻o
關,故B正確,C錯誤;兩者均無初速度釋放,但小球提前了Lt時間釋放,根據(jù)口》=;
g(t+t)2-^gt2=^gQt2+gt./=h+L.可知小球能穿過管,穿過管的時間與當?shù)氐闹亓铀?/p>
度有關,故D正確;故選ABD.
12.BD
【解析】
【詳解】
ABD.設物體從塔頂落到地面所經(jīng)歷時間為fs,通過的位移為“,物體在G-l)s內的位
移為〃,根據(jù)自由落體運動的規(guī)律,有:
口12
H=那"
1,
H—h=25m
聯(lián)立解得
7=3s,W=45m
所以石塊的末速度為
v=gt-30m/s
故A錯誤,BD正確;
答案第4頁,共7頁
C.小石塊下落過程中的平均速度是
-r45
v=—=—m/s=15m/s
t3
故c錯誤.
13.6s
【解析】
【分析】
氣球先做勻速直線運動,再做豎直上拋運動;對勻速過程,根據(jù)h=vt求解位移;對豎直
上拋運動,直接根據(jù)位移公式列式求解即可.
【詳解】
氣球以5m/s的速度從地面勻速豎直上升,經(jīng)過30s的位移為:h=vt=5x30=150m;
對豎直上拋運動,根據(jù)位移公式,有:-h=vt-ggt2,代入數(shù)據(jù),有:
-150=5t-yXlOt2
解得:t=6s(負值舍去)
【點睛】
豎直上拋運動的兩種研究方法:
(1)分段法:上升階段是勻減速直線運動,下落階段是自由落體運動,下落過程是上升過
程的逆過程.
(2)整體法:從全程來看,加速度方向始終與初速度vo的方向相反,所以可把豎直上拋
運動看成一個勻變速直線運動,要特別注意vo、vt、g、h等矢量的正、負號.一般選取豎
直向上為正方向,vo總是正值,上升過程中%為正值,下落過程中V,為負值;物體在拋出
點以上時h為正值,物體在拋出點以下時h為負值.
14.(1)80m,(2)20m/s,(3)35m
【解析】
【分析】
(1)由位移公式可求得雞蛋開始時離地面的高度;
(2)根據(jù)平均速度公式可求得全過程的平均速度.
(3)由位移公式可求解下落前3s內的位移,然后可求解第4s內的位移.
【詳解】
(1)由h=ggt2可得:h=yxl0x16=80m;
(2)下落過程的平均速度為:v=-=^=20/7?/y;
t4
(3)雞蛋在下落過程中第4s內的位移大小:用=/z-gg"=80-gxlOx32=35,"
15.(1)2m/s;(2)385m
【解析】
答案第5頁,共7頁
【分析】
【詳解】
(1)特戰(zhàn)兵在〃=5s內做自由落體運動:下落的高度
九=gg$=125m
5s末的速度
V)=gq=50m/s
特種兵在,2=1OS內做勻減速運動:著陸時的速度
%=%—gt2=2m/s
(2)特戰(zhàn)兵減速下降的高度
h,=匕+乜J=260m
"2
下降的總高度
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