專題01利用相對運動分析自由落體及豎直上拋運動-2015年高考物理拉分題專項訓(xùn)練（原卷版）

3一、 【考點精析】熟練掌握勻加速直線運動的特殊規(guī)律是解答此題的關(guān)鍵.在運用這些規(guī)律解題時，一定要注意這些特殊規(guī)律的適用條件，否則容易出現(xiàn)題目的錯解.自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，是勻變速直線運動中的一種具體而又特殊的運動.在求解有關(guān)問題時，除注意應(yīng)用其他規(guī)律外，還要特別注意初速度為零的勻加速直線運動的特殊規(guī)律在自由落體運動中的應(yīng)用.1.分段法:把豎直上拋運動分為兩段:上升階段和下降階段.上升階段可以看作初速度為v0、末速度為0、加速度a=-g的勻減速直線運動；下降階段可以看作是自由落體運動.這兩段都符合勻變速直線運動的規(guī)律.2.整體法：從整體看來，運動全過程中的加速度恒定，且方向與初速度v0方向相反，因此，可以把豎直上拋運動看作是一個統(tǒng)一的勻減速直線運動，而上升階段和下降階段不過是整體運動的兩個過程，在取初速度v0的方向為正方向的條件下，可以直接應(yīng)用公式vt=v0-gt和s=v0t-gt2等進(jìn)行計算.若物體位于拋出點上方，則位移s為正值；若物體位于拋出點下方，則位移s為負(fù)值.注意：如果把豎直上拋運動按整體來處理，各量要嚴(yán)格按照正負(fù)號法則代入公式，且這種方法求出的是物體的位移，而不是路程，如果求路程則用分段法.另外運用對稱性巧解豎直上拋問題，1.速度對稱：即上升和下降過程經(jīng)過同一位置時的速度大小相等、方向相反.2.時間對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一段高度的上升時間和下降時間相等.二、 【經(jīng)典考題】例1、物體從h高處自由下落，它在落到地面前1s內(nèi)共下落35m，求：物體下落時的高度及下落時間(g10m/s2) 。 例2、用繩拴住木棒AB的A端，使木棒在豎直方向上靜止不動。在懸點A端正下方有一點C距A端0.8m。若把繩輕輕剪斷，測得A、B兩端通過C點的時間差是0.2s。重力加速度g=10m/s2。求：木棒AB的長度。例3在一座高25m的屋頂邊，每隔一定時間有一滴水滴落下.第一滴水落到地面的時刻，正好是第六滴水離開屋頂?shù)臅r刻.如果水滴的運動是自由落體運動，求第一個水滴落地的時刻空中各相鄰的兩個水滴間的距離.(g=10m/s2)例4. 一個物體從H高處自由落下，經(jīng)過最后196m所用的時間是4s，求物體下落H高所用的總時間T和高度H是多少？取g=98m/s2，空氣阻力不計 例5氣球下掛一重物，以v0=10m/s勻速上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)離地高h(yuǎn)=175m處時，懸掛重物的繩子突然斷裂，那么重物經(jīng)多少時間落到地面？落地的速度多大？空氣阻力不計，取g=10m/s2例6如圖所示，A、B兩棒長均為 L=1m，A的下端和 B的上端相距 s=20m若 A、B同時運動，A做自由落體、 B做豎直上拋，初速度v0=40m/s，求：（1） A、 B兩棒何時相遇；（2）從相遇開始到分離所需的時間 例7.A、B兩球，A從距地面高度為h處自由下落，同時將B球從地面以初速v0豎直上拋，兩球沿同一豎直線運動試求以下兩種情況下，B球初速度v0的取值范圍：B球在上升過程中與A球相遇；B球在下落過程中與A球相遇三、【鞏固練習(xí)】1.關(guān)于自由落體運動,下列說法正確的是（ ）A.物體豎直向下的運動就是自由落體運動 B.加速度等于重力加速度的運動就是自由落體運動C.在自由落體運動過程中,不同質(zhì)量的物體運動規(guī)律相同D.物體做自由落體運動位移與時間成反比2.1971年7月26號發(fā)射的阿波羅15號飛船首次把一輛月球車送上月球，美國宇航員科特駕駛月球車行駛28千米，并做了一個落體實驗：在月球上的同一高度同時釋放羽毛和鐵錘，如圖所示.出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )A.羽毛先落地，鐵錘后落地 B.鐵錘先落地，羽毛后落地C.鐵錘和羽毛都做自由落體運動，重力加速度為9.8m/s2 D.鐵錘和羽毛都做自由落體運動，同時落地3.將一小球以初速度為v從地面豎直上拋后，經(jīng)過4s小球離地面高度為6m.若要使小球豎直上拋后經(jīng)2s到達(dá)相同高度，g取10m/s2，不計阻力，則初速度v0應(yīng)( )A.大于v B.小于v C.等于v D.無法確定4.在一豎直磚墻前讓一個小石子自由下落,小石子下落的軌跡距離磚墻很近.現(xiàn)用照相機(jī)對下落的石子進(jìn)行拍攝.某次拍攝的照片如圖所示,AB為小石子在這次曝光中留下的模糊影跡.已知每層磚(包括磚縫)的平均厚度約為6.0cm,A點距石子開始下落點的豎直距離約1.8m.估算照相機(jī)這次拍攝的“曝光時間”最接近（ ）A.2.010-1s B.2.010-2s C.2.010-3s D.2.010-4s5.在一根輕繩的上、下兩端各拴一個小球，一人用手拿住上端的小球站在某高臺上，放手后小球自由下落，兩小球落地的時間差為t.如果將它們開始下落的高度提高一些,用同樣的方法讓它們自由下落，不計空氣阻力，則兩小球落地的時間差將()A.減小 B.增大 C.不變 D.無法判定6.某科技館中有一個展品，該展品放在較暗處，有一個不斷均勻滴水的水龍頭（剛滴出的水滴速度為零），在某種光源的照射下，可以觀察到一種奇特的現(xiàn)象：只要耐心地緩慢調(diào)節(jié)水滴下落的時間間隔，在適當(dāng)?shù)那闆r下，看到的水滴好像都靜止在各自固定的位置不動（如圖中A、B、C、D所示，其右邊數(shù)值的單位是cm）.要出現(xiàn)這一現(xiàn)象，所用光源應(yīng)滿足的條件是（取g=10m/s2）()A.普通的白熾光源即可 B.頻閃發(fā)光，間歇時間為0.30sC.頻閃發(fā)光，間歇時間為0.14s D.頻閃發(fā)光，間歇時間為0.17s7.在h=12m高的塔上,以一定初速度豎直上拋出一個物體,經(jīng)t=2s到達(dá)地面,則物體拋出時初速度v0多大?物體上升的最大高度是多少?(離地面的高度)(g取10m/s2)8氣球以5m/s的速度勻速上升，當(dāng)它上升到150m時，氣球下面繩子吊的重物掉下，則重物經(jīng)多長時間才能落回到地面？到達(dá)地面時的速度是多大？9以v0=20m/s的速度豎直上拋一小球，2s后以同一初速度在同一位置上拋另一小球，則兩球相遇處離拋出點的高度是多少？3