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1、
課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三) 自由落體和豎直上拋
高考??碱}型:選擇題+計(jì)算題
1.(2012·慶陽模擬)從水平地面豎直向上拋出一物體,物體在空中運(yùn)動(dòng)到最后又落回地面。在不計(jì)空氣阻力的條件下,以下判斷正確的是( )
A.物體上升階段的加速度與物體下落階段的加速度相同
B.物體上升階段的加速度與物體下落階段的加速度方向相反
C.物體上升過程經(jīng)歷的時(shí)間等于物體下落過程經(jīng)歷的時(shí)間
D.物體上升過程經(jīng)歷的時(shí)間小于物體下落過程經(jīng)歷的時(shí)間
2.(2013·福建六校聯(lián)考)一位同學(xué)在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn):讓一個(gè)質(zhì)量為2 kg的小球從一定的高度自由下落,測(cè)得在第5 s內(nèi)的位移是18 m,則
2、( )
A.物體在2 s末的速度是20 m/s
B.物體在第5 s內(nèi)的平均速度是3.6 m/s
C.物體在前2 s內(nèi)的位移是20 m
D.物體在5 s內(nèi)的位移是50 m
3.(2012·上海高考)小球每隔0.2 s從同一高度拋出,做初速度為6 m/s的豎直上拋運(yùn)動(dòng),設(shè)它們?cè)诳罩胁幌嗯觥5谝粋€(gè)小球在拋出點(diǎn)以上能遇到的小球數(shù)為(取g=10 m/s2)( )
A.三個(gè) B.四個(gè)
C.五個(gè) D.六個(gè)
4.在塔頂上將一物體豎直向上拋出,拋出點(diǎn)為A,物體上升的最大高度為20 m,不計(jì)空氣阻力,設(shè)塔足夠高,則物體位移大小為10 m時(shí),物體通過的路程可能為( )
A
3、.10 m B.20 m
C.40 m D.50 m
5.在某一高度以v0=20 m/s的初速度豎直上拋一個(gè)小球(不計(jì)空氣阻力),當(dāng)小球速度大小為10 m/s時(shí),以下判斷正確的是(g取10 m/s2)( )
A.小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小可能為15 m/s,方向向上
B.小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小可能為5 m/s,方向向下
C.小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小可能為5 m/s,方向向上
D.小球的位移大小一定是15 m
6.(2012·石家莊模擬)人民廣場(chǎng)上噴泉的噴嘴與地面相平且豎直向上,某一噴嘴噴水流量Q=5 L/s,水的出口速度v0=20 m/s,不計(jì)空氣阻力
4、,g=10 m/s2。則處于空中的水的體積是( )
A.5 L B.20 L
C.10 L D.40 L
7.(2012·天津統(tǒng)考)一條懸鏈長7.2 m,從懸點(diǎn)處斷開,使其自由下落,不計(jì)空氣阻力。則整條懸鏈通過懸點(diǎn)正下方12.8 m處的一點(diǎn)所需的時(shí)間是(g取10 m/s2)( )
A.0.3 s B.0.54 s
C.0.7 s D.1.2 s
8.磕頭蟲是一種不用足跳但又善于跳高的小甲蟲。當(dāng)它腹朝天、背朝地躺在地面時(shí),將頭用力向后仰,拱起體背,在身下形成一個(gè)三角形空區(qū),然后猛然收縮體內(nèi)背縱肌,使重心迅速向下加速,背部猛烈撞擊地面,地面反作用力便將其彈向空中。彈
5、射錄像顯示,磕頭蟲拱背后重心向下加速(視為勻加速)的距離大約為0.8 mm,彈射最大高度為24 cm。而人原地起跳方式是,先屈腿下蹲,然后突然蹬地向上加速,假想加速度與磕頭蟲加速過程的加速度大小相等,如果加速過程(視為勻加速)重心上升高度為0.5 m,那么人離地后重心上升的最大高度可達(dá)(空氣阻力不計(jì),設(shè)磕頭蟲撞擊地面和彈起的速率相等)( )
A.150 m B.75 m
C.15 m D.7.5 m
9.(2013·皖南八校聯(lián)考)一物體從某一行星表面豎直向上拋出(不計(jì)空氣阻力)。設(shè)拋出時(shí)t=0,得到物體上升高度隨時(shí)間變化的h-t圖象如圖1所示,則該行星表面重力加速度大小與物體被
6、拋出時(shí)的初速度大小分別為( )
圖1
A.8 m/s2,20 m/s B.10 m/s2,25 m/s
C.8 m/s2,25 m/s D.10 m/s2,20 m/s
10.取一根長2 m左右的細(xì)線,5個(gè)鐵墊圈和一個(gè)金屬盤。在線的一端系上第一個(gè)墊圈,隔12 cm再系一個(gè),以后墊圈之間的距離分別為36 cm、60 cm、84 cm,如圖2所示,站在椅子上,向上提起線的另一端,讓線自由垂下,且第一個(gè)墊圈緊靠放在地面上的金屬盤內(nèi)。松手后開始計(jì)時(shí),若不計(jì)空氣阻力,則第2、3、4、5各墊圈( )
A.落到盤上的聲音時(shí)間間隔越來越大
B.落到盤上的聲音時(shí)間間隔相等
7、 圖2
C.依次落到盤上的速率關(guān)系為1∶∶∶2
D.依次落到盤上的時(shí)間關(guān)系為1∶(-1)∶(-)∶(2-)
11.(2012·??谝荒?2012??跓釟馇蚵糜位閼c節(jié)于6月9日至12日在??谑信e行。假設(shè)氣球以10 m/s的速度勻速豎直上升,從氣球上掉下一個(gè)物體,經(jīng)17 s到達(dá)地面。求物體剛脫離氣球時(shí)氣球的高度。(g=10 m/s2)
12.如圖3所示,A、B兩棒長均為L=1 m,A的下端和B的上端相距x=20 m,若A、B同時(shí)運(yùn)動(dòng),A做自由落體運(yùn)動(dòng),B做豎直上拋運(yùn)動(dòng),初速度v0=40 m/s。求:
(1)A、B兩棒何時(shí)相遇;
8、(2)從相遇開始到分離所需的時(shí)間。 圖3
答 案
課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三) 自由落體和豎直上拋
1.選AC 物體豎直上拋,不計(jì)空氣阻力,只受重力,則物體上升和下降階段加速度相同,大小為g,方向向下,A正確,B錯(cuò)誤;上升和下落階段位移大小相等,加速度大小相等,所以上升和下落過程所經(jīng)歷的時(shí)間相等,C正確,D錯(cuò)誤。
2.選D 設(shè)星球表面的重力加速度為g,由自由下落在第5 s內(nèi)的位移是18 m,可得g×(5 s)2-g×(4 s)2=18 m,解得g=4 m/s2。物體在2 s末的速度是v=gt=8 m/s,選項(xiàng)
9、A錯(cuò)誤;物體在第5 s內(nèi)的平均速度是18 m/s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體在前2 s內(nèi)的位移是g×(2 s)2=8 m,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;物體在5 s內(nèi)的位移是g×(5 s)2=50 m,選項(xiàng)D正確。
3.選C 小球在拋點(diǎn)上方運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t== s=1.2 s。因每隔0.2 s在拋出點(diǎn)拋出一個(gè)小球,因此第一個(gè)小球在1.2 s的時(shí)間內(nèi)能遇上n=-1=5個(gè)小球,故只有選項(xiàng)C正確。
4.選AD 物體在塔頂上的A點(diǎn)拋出,位移大小為10 m的位置有兩處,如圖所示,一處在A點(diǎn)之上,另一處在A點(diǎn)之下,在A點(diǎn)之上時(shí),通過位移為10 m處又有上升和下降兩種過程,上升通過時(shí),物體的路程等于位移x1的大小,即x1=10 m;下
10、落通過時(shí),路程為2xm-x1=2×20 m-10 m=30 m,在A點(diǎn)之下時(shí),通過的路程為2xm+x2=2×20 m+10 m=50 m。故A、D正確。
5.選ACD 小球被豎直上拋,做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng),平均速度可以用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式=求,規(guī)定向上為正,當(dāng)小球的末速度為向上10 m/s時(shí),vt=10 m/s,用公式求得平均速度為15 m/s,方向向上,A正確;當(dāng)小球的末速度為向下10 m/s時(shí),vt=-10 m/s,用公式求得平均速度為5 m/s,方向向上,C正確;由于末速度大小為 10 m/s時(shí),球的位置一定,距起點(diǎn)的位移x==15 m,D正確。
6.選B 設(shè)水在空中的運(yùn)動(dòng)
11、時(shí)間為t,則t==4 s,而V=Qt=20 L。故B正確。
7.選B 設(shè)鏈條的長度為L,經(jīng)t1鏈條的下端經(jīng)過該點(diǎn),經(jīng)t2鏈條的上端經(jīng)過該點(diǎn),則h=gt12,h+L=gt22,Δt=t2-t1;解得Δt=0.54 s;選項(xiàng)B正確。
8.選A 磕頭蟲向下運(yùn)動(dòng)末速度大小與向上運(yùn)動(dòng)初速度大小相等,向下運(yùn)動(dòng)過程v12=2ah1,反彈起來過程v12=2gh2;人向上加速運(yùn)動(dòng)過程v22=2aH1,離地上升過程中v22=2gH2,代入數(shù)值得H2=150 m,故A正確。
9.選A 由題圖已知,物體上升的最大高度Hm=25 m,上升和下落的時(shí)間均為t=2.5 s,由Hm=gt2可得出該行星表面的重力加速度大
12、小為g=8 m/s2。由t=可得:v0=gt=20 m/s,故A正確。
10.選B 墊圈之間的距離分別為12 cm、36 cm、60 cm、84 cm,滿足1∶3∶5∶7的關(guān)系,因此時(shí)間間隔相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確。墊圈依次落到盤上的速率關(guān)系為1∶2∶3∶4∶…,墊圈依次落到盤上的時(shí)間關(guān)系為1∶2∶3∶4∶…,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。
11.解析:物體從氣球上掉下,做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樨Q直上拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng),所以沒有必要分段求解,完全可以對(duì)整個(gè)過程直接求解。以向下為正方向有:v0=-10 m/s
a=10 m/s2 t=17 s
根據(jù)公式x=v0t+at2=-10×17 m+×10×172 m=1 275 m。
答案:1 275 m
12.解析:(1)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t兩棒相遇
由gt2+(v0t-gt2)=x
得t== s=0.5 s。
(2)從相遇開始到兩棒分離的過程中,A棒做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),B棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)從相遇開始到分離所需時(shí)間為Δt,則
(vAΔt+gΔt2)+(vBΔt-gΔt2)=2L
其中vA=gt,vB=v0-gt
代入后解得Δt== s=0.05 s。
答案:(1)0.5 s (2)0.05 s
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