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    2023版高考物理总复习之加练半小时 第一章 微专题3 自由落体运动和竖直上抛运动

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    2023版高考物理总复习之加练半小时 第一章 微专题3 自由落体运动和竖直上抛运动

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    这是一份2023版高考物理总复习之加练半小时 第一章 微专题3 自由落体运动和竖直上抛运动,共7页。
    微专题3 自由落体运动和竖直上抛运动1自由落体运动是初速度为0加速度为g的匀加速直线运动匀变速直线运动的一切推论公式也都适用.2.竖直上抛运动是初速度方向竖直向上加速度大小为g的匀变速直线运动可全过程应用匀变速直线运动规律列方程也可分成上升下降阶段分段处理特别应注意运动的对称性.3.双向可逆类运动a不变的匀变速直线运动参照竖直上抛运动的分析方法可分段处理也可全过程列式但要注意v0ax等物理量的正负号1.蹦极是一项刺激的户外休闲活动如图所示弹性长绳一端固定在塔台上另一端绑在蹦极者踝关节处蹦极者从塔台上由静止自由下落在弹性绳绷紧前蹦极者下落前半程和后半程速度的增加量分别为Δv1Δv2k将蹦极者视为质点不计空气阻力k满足(  )A1<k<2   B2<k<3C3<k<4   D4<k<5答案 B解析 假设自由下落的距离为h则对前一半路程有2g×v12(Δv1)2Δv1对全程有2ghv22v2Δv2v2v1(1)所以12.414,故选B.     2.如图所示在地面上一盘子C的正上方A处有一金属小球aC20 mB处的另一个金属小球bC15 m小球a比小球b提前1 s由静止释放g10 m/s2(  )Ab先落入C盘中两球不可能在下落过程中相遇Ba先落入C盘中ab下落过程中的相遇点在BC之间某位置Cab两小球同时落入CDab两小球的相遇点恰好在B答案 D解析 ab提前1 s释放,a1 s内下落的位移为h1gt12×10×12 m5 m,因为ab上方5 m处,故aB处时b才开始释放,即ab两小球相遇点恰好在B处,由于在B点相遇时a初速度大于零,b的初速度为零,故a先落入C盘中,选项D正确3假设在一次训练中某足球运动员进行了四次颠球第一次第二次第三次和第四次足球分别以大小为12 m/s10 m/s8 m/s7 m/s的速度竖直上抛1 s足球都没有落地不计空气阻力g10 m/s21 s后足球速率最大的是(  )A第一次   B第二次C第三次   D第四次答案 D解析 以竖直向上为正方向,则有vv0gtv012 m/s时,v12 m/sv010 m/s时,v20v08 m/s时,v3=-2 m/sv07 m/s时,v4=-3 m/s,则1 s后足球速率最大的是3 m/s,即第四次故选D.4(多选)小球以某一速度竖直上抛在上升过程中小球在最初1 s的上升高度是其上升时间内正中间1 s上升高度的不计空气阻力重力加速度g10 m/s2则下列说法正确的是(  )A小球上升的时间为8 sB小球上升的最大高度为 mC小球中间1 s上升的高度为 mD小球最初1 s上升的高度为5 m答案 BC解析 依题意知,最初1 s内小球上升高度为h1v0tgt2v0g设上升时间内正中间1 s的平均速度为v1即也为上升过程中全程的平均速度,有v1则中间1 s内小球上升高度为h2v1t联立求得:v025 m/s故小球上升的时间t2.5 s小球中间1 s上升的高度为h2 m小球最初1 s上升的高度为h1v0g20 m,故AD错误,C正确;小球上升的最大高度为H m,故B正确5(多选)建筑工地工人往往徒手抛砖块地面上的工人以10 m/s的速度竖直向上间隔1 s连续抛出两个砖块每次抛砖时楼上的工人在抛砖点正上方3.75 m处接砖重力加速度g10 m/s2空气阻力不计设地面上的人抛出第一块砖的时刻记为t0时刻(  )At1 s时刻楼上的工人可接到砖B楼上的工人在t0.5(2n1) s(n0123)时刻都能接到砖C楼上的工人两次接砖的最长时间间隔为2 sD楼上的工人不可能同时接到两块砖答案 BC解析 研究第一块砖从抛出至到达抛砖点正上方3.75 m处的过程,hv0t(g)t2代入数据解得t10.5 st21.5 st1t2分别对应第一块砖的上升过程和下降过程,根据题意可得,第二块砖到达抛砖点正上方3.75 m处的时间为t31.5 st42.5 s以此类推,可得楼上的工人在t0.5(2n1) s(n0123)都能接到砖,t1 s时刻楼上的工人不能接到砖,楼上的工人两次接砖的最长时间为t4t12 s,当在t2时刻,楼上工人可以同时接到第一块砖和第二块砖,故BC正确,AD错误6.在不计空气阻力的条件下竖直向上抛出的物体的位移时间图像(xt图像)如图所某次玩具枪测试中子弹从枪口射出时的速度大小为40 m/s测试员在t0时刻竖直向上射出第一颗子弹之后每隔2 s竖直向上射出一颗子弹假设子弹在运动过程中都不相碰不计空气阻力g10 m/s2.对于第一颗子弹它和以后射出的子弹在空中相遇的时刻分别为(  )A3 s,4 s,5 s   B4 s,4.5 s,5 sC5 s,6 s,7 s   D5.5 s,6.5 s,7.5 s答案 C解析 第一颗子弹从射出到落回射出点所用的时间t08 s,因之后每隔2 s竖直向上射出一颗子弹,故第一颗子弹回到出发点时,第五颗子弹刚射出设第一颗子弹射出时间t后与第n颗子弹相遇,则相遇时第n颗子弹的运动时间tnt2(n1) sn2,3,4,根据竖直上抛运动的位移公式有v0tgt2v0tngtn2,联立两式解得t(n3) s,当n2t5 s,当n3t6 s,当n4t7 sC正确7(多选)A球自距地面高h10 m处开始自由下落同时B球从地面以初速度v0正对A球竖直上抛空气阻力不计g10 m/s2(  )Av012 m/sB在上升的过程与A相遇Bv05 m/sAB在空中不相遇Cv07 m/sB在下降过程与A相遇Dv07.5 m/sB在下降过程与A相遇答案 ABD解析 hgt2可得A球落地时间为t sAB两球相遇时,有gt2v0tgt2h解得v0在空中相遇需满足t<tv0>5 m/s,故B正确,C错误;若上升过程中相遇,以竖直向上为正方向,相遇时B球速度大于0,则v0>gt,解得v0>10 m/s,故AD正确8(多选)如图所示在倾角为30°且足够长的固定光滑斜面底端一小球以v010 m/s的初速度沿斜面向上运动(g10 m/s2)(  )A小球沿斜面上升的最大距离为20 mB小球回到斜面底端的时间为4 sC小球运动到距底端7.5 m处的时间可能为3 sD小球运动到距底端7.5 m处的时间可能为1 s答案 BCD解析 mgsin θma,得a5 m/s2小球沿斜面上升的最大距离x m10 mA错误;上升时间t s2 s根据对称性知t2t4 sB正确;对全过程分析7.5 mv0tat2t1 st3 s,故CD正确9物块以8 m/s的速度在光滑水平面上做匀速直线运动某时刻对物块施加一恒力F使其做匀变速直线运动此后物块在3 s内的位移和5 s内的位移相同则下列说法正确的是(  )A物块运动的加速度大小为4 m/s2B物块在第1 s内和第3 s内的位移大小之比为73C物块在08 s内的平均速率为0D物块在08 s内的平均速度不为0答案 B解析 根据对称性,物块在4 s末速度减为0,加速度为a2 m/s2,选项A错误;正方向的匀减速可以看成反方向加速度大小不变的匀加速,物块在第1 s内和第3 s内的位移大小之比为73,选项B正确;物块在8 s内的位移为0,但路程不为0,根据平均速度和平均速率的概念,物块在8 s内的平均速率不为0,平均速度为0,选项CD错误      10.竖直悬挂一根长为15 m的杆在杆(下端)的正下方5 m处有一观察点A当杆自由下落时不计空气阻力且杆离地足够高g10 m/s2(1)杆的上端离开A点时的速度大小(2)杆通过A点所需的时间答案 (1)20 m/s (2)1 s解析 (1)设杆的上端到达A点的速度为v杆做自由落体运动,h15 mh215 m,位移为hh1h220 mv22gh可得v20 m/s(2)设杆的上端到达A点的时间为t2杆的下端到达A点的时间为t1则由hgt2t11 st22 s故杆本身全部通过A点所用时间为Δtt2t11 s

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