(新課標)2020高考物理總復習 課時檢測(三)自由落體和豎直上拋運動(重點突破課)(含解析).doc
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課時檢測(三) 自由落體和豎直上拋運動 (重點突破課) 1.(2019浙江十校聯(lián)考)如圖所示,一輛汽車安裝了自動剎車系統(tǒng),當車速v≤8 m/s且與前方障礙物之間的距離達到安全距離時,該系統(tǒng)立即啟動,啟動后汽車剎車的加速度大小范圍為4~6 m/s2,在該系統(tǒng)控制下汽車剎車的最長時間為( ) A.1.33 s B.2 s C.2.5 s D.4 s 解析:選B 剎車加速度大小最小為a=4 m/s2,車速最大為v=8 m/s,由v=at可得,汽車剎車的最長時間為t==2 s,選項B正確。 2.(2019福建六校聯(lián)考)假設一位同學在某星球上完成自由落體運動實驗:讓一個質量為2 kg的物體從一定的高度自由下落,測得物體在第5 s內的位移是18 m,則( ) A.物體在第2 s末的速度大小是20 m/s B.物體在第5 s內的平均速度大小是3.6 m/s C.物體在前2 s內的位移大小是20 m D.物體在前5 s內的位移大小是50 m 解析:選D 設該星球表面的重力加速度為g′,由自由下落的物體在第5 s內的位移是18 m,可得g′(5 s)2-g′(4 s)2=18 m,得g′=4 m/s2,所以第2 s末的速度大小為8 m/s,選項A錯誤;第5 s內的平均速度大小為18 m/s,選項B錯誤;物體在前2 s內的位移大小是g′(2 s)2=8 m,選項C錯誤;物體在前5 s內的位移大小是g′(5 s)2=50 m,選項D正確。 3.小鋼球從某位置由靜止釋放,用頻閃照相機在同一底片上多次曝光,得到的照片如圖所示。已知連續(xù)兩次曝光的時間間隔,為求出小鋼球經過B點的速率,需測量( ) A.照片中A、C的距離 B.照片中球的直徑及A、C的距離 C.小鋼球的實際直徑、照片中A、C的距離 D.小鋼球的實際直徑、照片中球的直徑及A、C的距離 解析:選D 根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知,vB=。為求解A、C的實際距離,需知道小鋼球的實際直徑、照片中球的直徑及照片中A、C的距離,然后根據(jù)比例關系可求得A、C的實際距離,故選項D正確,A、B、C錯誤。 4.(2019成都七中月考)四川九寨溝地震災后重建中,在某工地上一卡車以10 m/s的速度勻速行駛,剎車后第一個2 s內的位移與最后一個2 s內的位移之比為3∶2,設卡車做勻減速直線運動,則剎車后4 s內卡車通過的距離是( ) A.2.5 m B.4 m C.12 m D.12.5 m 解析:選D 設剎車時加速度大小為a,則第一個2 s內的位移x1=v0t-at2=(20-2a)m,根據(jù)逆向思維,最后1個2 s 內的位移x2=at2=2a m,由==,解得a=4 m/s2,卡車從剎車到停止需要時間t0==2.5 s,則剎車后4 s內的位移x==12.5 m,選項D正確。 5.距地面高5 m的水平直軌道上A、B兩點相距2 m,在B點用細線懸掛一小球,離地高度為h,如圖所示。小車始終以4 m/s的速度沿軌道勻速運動,經過A點時將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下,小車運動至B點時細線被軋斷,最后兩球同時落地。不計空氣阻力,取重力加速度的大小 g=10 m/s2??汕蟮胔等于( ) A.1.25 m B.2.25 m C.3.75 m D.4.75 m 解析:選A 根據(jù)兩球同時落地可得 =+ ,代入數(shù)據(jù)得h=1.25 m,選項A正確。 6.(多選)觀察水龍頭,在水龍頭出水口出水的流量(單位時間內通過任一橫截面的水的體積)穩(wěn)定時,發(fā)現(xiàn)自來水水流不太大時,從水龍頭中連續(xù)流出的水會形成一水柱。現(xiàn)測得某水龍頭處高為H的水柱上端橫截面面積為S1,下端橫截面面積為S2,重力加速度為g,不計空氣阻力,以下說法正確的是( ) A.水柱是上細下粗 B.水柱是上粗下細 C.該水龍頭出水的流量是S1S2 D.該水龍頭出水的流量是 解析:選BC 由于單位時間內通過任一橫截面的水的體積相等,設Δt時間內通過水柱任一橫截面的水的體積為V,V=vΔtS,開始時水流速度小,橫截面積大,向下運動過程中速度增大,橫截面積變小,所以水柱是上粗下細,A錯誤,B正確;高為H的水柱上端速度為v1=,下端速度為v2=,根據(jù)v22-v12=2gH,解得出水的流量=S1S2 ,C正確,D錯誤。 7.(多選)(2019南昌調研)如圖所示,木板與水平地面間的夾角θ=30,可視為質點的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小木塊從木板的底端以v0=10 m/s的初速度沿木板向上運動,取g=10 m/s2。則以下結論正確的是( ) A.小木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為 B.小木塊經t=2 s沿木板滑到最高點 C.小木塊在t=2 s時速度大小為10 m/s,方向沿木板向下 D.小木塊滑到最高點后將靜止不動 解析:選AD 小木塊在木板上恰好勻速下滑時,有mgsin θ=μmgcos θ,解得μ=,A正確;小木塊沿木板上滑過程中,由牛頓第二定律可得mgsin θ+μmgcos θ=ma,可得小木塊上滑過程中勻減速的加速度大小為a=10 m/s2,故小木塊上滑的時間t上==1 s,此時小木塊速度為零,因有mgsin θ=μmgcos θ,且最大靜摩擦力fm>μmgcos θ,故小木塊將靜止在最高點,D正確,B、C錯誤。 8.(多選)(2019溫州五校聯(lián)考)近來交警部門開展的“車讓人”活動深入人心,不遵守“車讓人”的駕駛員將受到罰款、扣分的嚴厲處罰。假設一輛以8 m/s的速度勻速行駛的汽車即將通過路口,有一老人正在過人行橫道,此時汽車的車頭距離停車線8 m。該車剎車時的加速度大小為5 m/s2,則下列說法中正確的是( ) A.如果駕駛員立即剎車,則t=2 s時,汽車離停車線的距離為1.6 m B.如果在距停車線6 m處開始剎車,汽車能在停車線處停車讓人 C.如果駕駛員的反應時間為0.4 s,汽車剛好能在停車線處停車讓人 D.如果駕駛員的反應時間為0.2 s,汽車剛好能在停車線處停車讓人 解析:選AD 若汽車做勻減速直線運動,速度減為零的時間t0== s=1.6 s<2 s,所以從剎車到停止的位移大小x1== m= 6.4 m,汽車離停車線的距離為8 m-6.4 m=1.6 m,故A正確;如果在距停車線6 m處開始剎車,剎車位移大小是6.4 m,所以汽車不能在停車線處停車讓人,故B錯誤;剎車的位移大小是6.4 m,所以汽車可做勻速運動的位移大小是1.6 m,則駕駛員的反應時間t= s=0.2 s時,汽車剛好能在停車線處停車讓人,故C錯誤,D正確。 9.某校一課外活動小組自制一枚火箭,設火箭從地面發(fā)射后,始終在垂直于地面的方向上運動?;鸺c火后可認為做勻加速直線運動,經過4 s到達離地面40 m高處時燃料恰好用完,若不計空氣阻力,g取10 m/s2,求: (1)燃料恰好用完時火箭的速度; (2)火箭上升離地面的最大高度; (3)火箭從發(fā)射到殘骸落回地面過程的總時間。 解析:火箭的運動分為兩個過程,第一個過程做勻加速上升運動,第二個過程(燃料用完后)做豎直上拋運動。 設燃料用完時火箭的速度為v1,所用時間為t1, (1)第一個過程有h1=t1,解得v1=20 m/s。 (2)第二個過程做豎直上拋運動至到達最高點有 h2=,解得h2=20 m 所以火箭上升離地面的最大高度 h=h1+h2=(40+20)m=60 m。 (3)方法一:分段分析法 從燃料用完到運動至最高點的過程中,由v1=gt2得 t2== s=2 s 從最高點落回地面的過程中有h=gt32,h=60 m, 解得t3=2 s 故總時間t總=t1+t2+t3=(6+2)s。 方法二:整體分析法 考慮從燃料用完到殘骸落回地面的全過程,以豎直向上為正方向,全過程為初速度v1=20 m/s、加速度a=-g=-10 m/s2、位移h′=-40 m的勻變速直線運動, 即有h′=v1t-gt2, 解得t=(2+2)s或t=(2-2)s(舍去), 故t總=t1+t=(6+2)s。 答案:(1)20 m/s (2)60 m (3)(6+2)s- 配套講稿:
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