
1.一個物體做自由落體運動,那么在任意一秒內(nèi)( )
A.物體的末速度一定等于初速度的9.8倍
B.物體的末速度一定比初速度大 SKIPIF 1 < 0
C.物體的位移一定等于前一秒內(nèi)位移的9.8倍
D.物體的位移一定比前一秒內(nèi)的位移大 SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【詳解】
AB.根據(jù)速度的公式 SKIPIF 1 < 0 可得,任意一秒內(nèi)物體的末速度與初速度的差值為
SKIPIF 1 < 0
故AB錯誤;
CD.自由落體運動是勻變速直線運動,根據(jù) SKIPIF 1 < 0 可得,任意一秒內(nèi)物體的位移比前―秒內(nèi)位移大9.8m ,故C錯誤,D正確。
故選D。
2.一石塊從樓房陽臺邊緣向下做自由落體運動,到達(dá)地面,若把它在空中運動的距離分為相等的三段,如果它在第一段距離內(nèi)的時間是 SKIPIF 1 < 0 ,則它在第三段距離內(nèi)的時間是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【詳解】
設(shè)每段距離為 SKIPIF 1 < 0 ,則由自由落體運動規(guī)律可得
SKIPIF 1 < 0
則從開始到下落 SKIPIF 1 < 0 過程
SKIPIF 1 < 0
則從開始到下落 SKIPIF 1 < 0 過程
SKIPIF 1 < 0
它在第三段距離內(nèi)的時間為
SKIPIF 1 < 0
聯(lián)立解得: SKIPIF 1 < 0 ;
故選A。
3.如圖所示,豎直懸掛一根長15m的直桿,在桿的正下方距桿下端5m處有一觀察點A,當(dāng)桿自由下落時,(g取10m/s2),則桿全部通過A點所需的時間為( )
A.1sB.2sC.3sD.4s
【答案】A
【詳解】
根據(jù)
SKIPIF 1 < 0
可得桿全部通過A點所需的時間為
SKIPIF 1 < 0
故選A。
4.假設(shè)一位同學(xué)在某星球上完成自由落體運動實驗:讓一個質(zhì)量為2kg的物體從一定的高度自由下落,測得在第5s內(nèi)的位移是18m(未落地),則( )
A.該星球的重力加速度g=4m/s2
B.物體在第5s內(nèi)的平均速度大小是3.6m/s
C.物體在前2s內(nèi)的位移大小是20m
D.物體在2s末的速度大小是20m/s
【答案】A
【詳解】
A.設(shè)該星球表面的重力加速度為g,由自由下落在第5s內(nèi)的位移是18m,可得
SKIPIF 1 < 0
其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 得
SKIPIF 1 < 0
故A正確;
B.物體在第5s內(nèi)的平均速度大小為
SKIPIF 1 < 0
故B錯誤;
C.物體在前2s內(nèi)的位移大小是
SKIPIF 1 < 0
故C錯誤;
D.物體在2s末的速度大小為
SKIPIF 1 < 0
故D錯誤;
故選A。
5.一根矩形桿的長1.45m,從某一高處作自由落體運動,在下落過程中矩形桿通過一個2m高的窗口用時0.3s。則矩形桿的下端到達(dá)窗口上端的速度和矩形桿下端的初始位置到窗臺的高度差為(g取10m/s2)分別為( )
A.v=8m/sB.v=10m/sC.?h=5mD.?h=6m
【答案】B
【詳解】
AB.設(shè)桿長為L,窗口高度為h,桿的下端到達(dá)窗口上沿的速度為v0, 在矩形桿通過一個2m高的窗口用時0.3s的過程中,由位移公式
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
B正確,A錯誤;
CD.設(shè)桿的下端到窗口上沿的高度為h0
SKIPIF 1 < 0
桿的下端到達(dá)窗臺的高度為
SKIPIF 1 < 0
CD錯誤。
故選B。
6.一物體從空中自由下落至地面,若其最后1s的位移是第1s位移的n2倍,忽略空氣阻力,則物體下落時間是( )
A. SKIPIF 1 < 0 sB. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【詳解】
物體做自由落體運動,第1s位移為
SKIPIF 1 < 0 ①
設(shè)物體下落時間為 SKIPIF 1 < 0 ,則最后1s的位移為
SKIPIF 1 < 0 ②
SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ;
故選B。
7.一個物體從某一高度做自由落體運動,已知它第1秒內(nèi)的位移是它落地前最后一秒內(nèi)位移的一半,g取10m/s2,則它開始下落時距地面的高度為( )
A.5mB.20mC.11.25mD.31.25m
【答案】C
【詳解】
因為物體做自由落體運動,所以第一秒內(nèi)的位移
SKIPIF 1 < 0
最后一秒內(nèi)的位移
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故物體下落時,距離地面高度
SKIPIF 1 < 0
故ABD錯誤,C正確。
故選C。
8.一物體做自由落體運動,先后經(jīng)過空中M、N兩點的速度分別為v1和v2,則下列說法中正確的是( )
A.M、N間的距離為 SKIPIF 1 < 0 B.在M、N段的平均速度為 SKIPIF 1 < 0
C.通過M、N段所用的時間為 SKIPIF 1 < 0 D.通過M、N段中點時的速度為 SKIPIF 1 < 0
【答案】ABC
【詳解】
自由落體運動是初速度為零,加速度為g的勻加速直線運動。
A.根據(jù)公式
SKIPIF 1 < 0
得M、N間的距離 SKIPIF 1 < 0 ,故A正確;
B.根據(jù)勻變速直線運動平均速度推論可知,在M、N段的平均速度為
SKIPIF 1 < 0
故B正確;
C.根據(jù)速度公式
SKIPIF 1 < 0
可知通過M、N段所用的時間為
SKIPIF 1 < 0
故C正確;
D.設(shè)M、N段中點的速度為 SKIPIF 1 < 0 ,前半段有
SKIPIF 1 < 0
后半段有
SKIPIF 1 < 0
聯(lián)立解得設(shè)M、N段中點的速度為
SKIPIF 1 < 0
故D錯誤。
故選ABC。
9.如圖,一長 SKIPIF 1 < 0 的鐵鏈用短繩懸掛在天花板上,鐵鏈正下方 SKIPIF 1 < 0 處豎直放置一長度也為h、內(nèi)徑比鐵鏈直徑稍大的鋼管.剪斷輕繩,鐵鏈由靜止開始下落,不計空氣阻力,取 SKIPIF 1 < 0 ,則( )
A.鐵鏈上端剛要進(jìn)入鋼管時的速度大小為 SKIPIF 1 < 0
B.鐵鏈下端剛要穿出鋼管時的速度大小為 SKIPIF 1 < 0
C.鐵鏈通過鋼管的時間為 SKIPIF 1 < 0
D.鐵鏈通過鋼管的時間為 SKIPIF 1 < 0
【答案】ABD
【詳解】
A.根據(jù)速度位移公式
v2=2gh
可得鐵鏈上端剛要進(jìn)入鋼管時的速度大小為
SKIPIF 1 < 0
故A正確;
B.根據(jù)速度位移公式
v2=2gh
鐵鏈下端剛要穿出鋼管時的速度大小為
SKIPIF 1 < 0
故B正確;
CD.根據(jù)
SKIPIF 1 < 0
可得鐵鏈下端剛要進(jìn)入鋼管時運動的時間
SKIPIF 1 < 0
鐵鏈上端剛要穿出鋼管的運動時間為
SKIPIF 1 < 0
鐵鏈通過鋼管的時間為
△t=t2-t1=0.1s
故C錯誤,D正確。
故選ABD。
10.有一質(zhì)點從某一高度處自由下落,開始的 SKIPIF 1 < 0 高度用時為t,重力加速度為g,則( )
A.物體自由下落 SKIPIF 1 < 0 高度所用的時間為 SKIPIF 1 < 0
B.物體落地所用的時間為 SKIPIF 1 < 0
C.物體自由下落 SKIPIF 1 < 0 高度時的速度為 SKIPIF 1 < 0
D.物體落地時的速度為 SKIPIF 1 < 0
【答案】AD
【詳解】
AC.根據(jù)題意可得
SKIPIF 1 < 0
設(shè)物體自由下落 SKIPIF 1 < 0 高度所用的時間為t1,則有
SKIPIF 1 < 0
聯(lián)立上式解得
SKIPIF 1 < 0
則物體自由下落 SKIPIF 1 < 0 高度時的速度為
SKIPIF 1 < 0
A正確,C錯誤;
BD.設(shè)物體落地所用的時間為t2,則有
SKIPIF 1 < 0
聯(lián)立解得
SKIPIF 1 < 0
物體落地時的速度為
SKIPIF 1 < 0
B錯誤,D正確。
故選AD。
11.在某次軍事演習(xí)中,空降兵從懸停在空中的直升機(jī)上跳下,當(dāng)下落到距離地面適當(dāng)高度時,打開降落傘,最終安全到達(dá)地面,空降兵從跳離飛機(jī)到安全到達(dá)地面的過程中在豎直方向的v-t圖像如圖所示,則以下判斷正確的是( )
A.空降兵在0到t1時間內(nèi)做自由落體運動
B.空降兵在t1到t2時間內(nèi)的加速度方向豎直向上,大小在逐漸減小
C.空降兵在0到t1時間內(nèi)的平均速度是 SKIPIF 1 < 0
D.空降兵在t1到t2時間內(nèi)的平均速度小于 SKIPIF 1 < 0
【答案】BD
【詳解】
A.在0到t1時間內(nèi)圖像的斜率在減小,加速度在減小,所以空降兵不是做自由落體運動,故A錯誤;
B.在t1到t2時間內(nèi)的速度為正在減小,所以空降兵做豎直向下的減速運動,因此加速度方向豎直向上,又因為圖線的斜率在減小,所以加速度在減小,故B正確;
C.從圖像可知空降兵在0到t1時間內(nèi)的位移大于從速度為0做勻變速運動到v2的位移,所以平均速度大于 SKIPIF 1 < 0 ,故C錯誤;
D.空降兵在t1到t2時間內(nèi)的的位移小于從速度為v2做勻減速運動到v1的位移,所以平均速度小于 SKIPIF 1 < 0 ,故D正確。
故選BD。
12.一物體自距地面高H處自由下落,經(jīng)t落地,此時速度為v,則( )
A. SKIPIF 1 < 0 時物體距地面高度為 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 時物體距地面高度為 SKIPIF 1 < 0 H
C.物體下落 SKIPIF 1 < 0 時速度為 SKIPIF 1 < 0 D.物體下落 SKIPIF 1 < 0 時速度為 SKIPIF 1 < 0 v
【答案】BD
【詳解】
AB.設(shè)經(jīng) SKIPIF 1 < 0 時物體下落的高度為h,則有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故此時物體距地面高度為
SKIPIF 1 < 0
故A錯誤B正確;
CD.設(shè)物體下落 SKIPIF 1 < 0 時速度為v‘,則有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故C錯誤D正確。
故選BD。
13.雨后,屋檐上還在不斷滴著水滴,如圖所示。小紅認(rèn)真觀察后發(fā)現(xiàn),這些水滴都是在質(zhì)量積累到足夠大時才由靜止開始下落。她測得窗戶的高度為h=1.4m。她通過速度傳感器測得水滴下落到窗臺時的速度大小為8m/s,g取10m/s2,試計算:
(1)屋檐到窗臺的距離H;
(2)水滴經(jīng)過窗戶的時間。
【答案】(1)3.2m;(2)0.2s
【詳解】
(1)水滴下落至窗臺通過的距離為
SKIPIF 1 < 0
(2)設(shè)水滴下落至窗戶上邊緣的時間為 SKIPIF 1 < 0 ,則有
SKIPIF 1 < 0
水滴下落至窗臺的時間為 SKIPIF 1 < 0 ,則有
SKIPIF 1 < 0
水滴經(jīng)過窗戶的時間為
SKIPIF 1 < 0
聯(lián)立解得: SKIPIF 1 < 0
14.鋼球由靜止開始做自由落體運動,不計空氣阻力,落地時的速度為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 取 SKIPIF 1 < 0 ,
(1)它開始下落時離地的高度是多少?
(2)它在第 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)的平均速度是多少?
(3)它在最后 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)下落的高度是多少?
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(3) SKIPIF 1 < 0 ;(3) SKIPIF 1 < 0
【詳解】
(1)設(shè)鋼球下落的高度為 SKIPIF 1 < 0 ,則據(jù)勻變速直線運動公式 SKIPIF 1 < 0 ,得
SKIPIF 1 < 0
(3)它在第 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)的平均速度是 SKIPIF 1 < 0 ,則據(jù)平均速度的定義得
SKIPIF 1 < 0
(3)設(shè)它在最后 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)下落的高度為
SKIPIF 1 < 0
15.在某大型游樂場中有一臺游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”。參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面一定高處,然后由靜止釋放,座椅沿軌道自由下落到離地28.8m處后,開始受到壓縮空氣提供的恒定阻力而做加速度為2.5m/s2的勻減速運動,下落到地面時速度剛好減小到零(取g=10m/s2)。求∶
(1)游客下落過程中的最大速度是多少?
(2)座椅被釋放時的高度為多少?
(3)從開始釋放到落地共用時多少?
【答案】(1)24m/s;(2)144m;(3)12s
【詳解】
(1)游客下落過程中的最大速度是
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
(2)座椅被釋放時的高度為h
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
(3)從開始釋放到落地
SKIPIF 1 < 0
16.在一次低空跳傘訓(xùn)練中,當(dāng)直升機(jī)懸停在離地面H=224 m高處時,傘兵離開飛機(jī)做自由落體運動.運動一段時間后,打開降落傘,展傘后傘兵以a=12.5 m/s2的加速度勻減速下降.為了傘兵的安全,要求傘兵落地速度最大不得超過v=5 m/s,取g=10 m/s2,求:
(1)傘兵展傘時,離地面的高度至少為多少?
(2)傘兵在空中的最短時間為多少?
【答案】(1)99 m;(2)8.6 s.
【詳解】
(1)設(shè)傘兵展傘時,離地面的高度至少為 SKIPIF 1 < 0 ,此時速度為 SKIPIF 1 < 0 ,則有:
SKIPIF 1 < 0
又:
SKIPIF 1 < 0
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
(2)設(shè)傘兵在空中的最短時間為 SKIPIF 1 < 0 ,傘兵離開飛機(jī)做自由落體運動則有:
SKIPIF 1 < 0
解得:
SKIPIF 1 < 0
傘兵加速度勻減速下降過程:
SKIPIF 1 < 0
故所求時間為:
SKIPIF 1 < 0
17.某校物理興趣小組,為了了解高空墜物的危害,將一只雞蛋從離地面高為H=11.25m的高樓面上由靜止釋放,讓其自由下落,下落途中通過一個窗口的時間為△t=0.1s,窗口的高度為L=1.05m,忽略空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)雞蛋落地時的速度大小v;
(2)雞蛋落地前最后1s內(nèi)的位移x;
(3)高樓面離窗的上邊框的高度h。
【答案】(1)15m/s;(2)10m,方向豎直向下;(3)5m
【詳解】
(1)由
SKIPIF 1 < 0
可知雞蛋落地所需時間為
SKIPIF 1 < 0
所以雞蛋落地時的速度大小
SKIPIF 1 < 0
(2)雞蛋下落0.5s內(nèi)的位移
SKIPIF 1 < 0
因此雞蛋落地前最后 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)的位移
SKIPIF 1 < 0
方向豎直向下;
(3)雞蛋從高樓面下落到窗口上邊框
SKIPIF 1 < 0
雞蛋從高樓面下落到窗口下邊框
SKIPIF 1 < 0
代入數(shù)據(jù),解方程組可得
SKIPIF 1 < 0
18.如圖1所示是某科技館內(nèi)的空中懸浮的娛樂風(fēng)洞裝置,通過制造和控制向上氣流把人“吹”起來,體驗太空飄浮的感覺,圖2為圓柱形豎直管道的簡化示意圖?,F(xiàn)有一位游客懸浮在A點,氣流突然消失,游客開始做自由落體運動,當(dāng)下落到B點時立即開啟更強(qiáng)的氣流,使氣流對游客的向上沖擊力,游客經(jīng)t=0.3s勻減速下落到C點時速度恰好減為零。已知A、B兩點間的高度差h=4.05m,重力加速度g=10m/s2。
(1)求游客體驗到自由落體運動的時間;
(2)求B、C兩點間的高度差;
(3)求游客下落過程的平均速度大小。
【答案】(1)0.9s;(2) 1.35m;(3) 4.5m/s
【詳解】
(1)下落 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)做自由落體運動,處于完全失重狀態(tài),根據(jù)
SKIPIF 1 < 0
代入數(shù)據(jù)解得時間為
SKIPIF 1 < 0
(2)速度為
SKIPIF 1 < 0
根據(jù)速度位移關(guān)系知B、C兩點間的高度差為
SKIPIF 1 < 0
(3)游客下落過程的平均速度為
SKIPIF 1 < 0
19.某人從離地面高度為45m的樓頂由靜止釋放一小球,不計空氣阻力,g取10m/s2。
(1)小球經(jīng)多長時間落到地面?
(2)小球在最后1s內(nèi)下落的高度是多少?
(3)小球在第2s內(nèi)的平均速度大小是多少?
【答案】(1)3s;(2)25m;(3)15m/s
【詳解】
(1)由
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
(2)由
SKIPIF 1 < 0
最后 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)下落的高度
SKIPIF 1 < 0
(3)由
SKIPIF 1 < 0
第2s初速度
SKIPIF 1 < 0
第2s末速度
SKIPIF 1 < 0
第2s內(nèi)的平均速度
SKIPIF 1 < 0
20.從離地一定距離的某處由靜止釋放一小球,小球自由下落,在最后1s內(nèi)的位移為總位移的 SKIPIF 1 < 0 ,空氣阻力忽略不計(g=10m/s2),求:
(1)小球下落的總時間;
(2)下落過程中,小球最后2s內(nèi)的位移。
【答案】(1)5s;(2)80m
【詳解】
(1)設(shè)總下落高度為h,總下落時間為t,則
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
解得
h=125m,t=5s
(2)前3s內(nèi)的下落高度
SKIPIF 1 < 0
最后2s內(nèi)的位移為
SKIPIF 1 < 0
21.為了測出井口到井內(nèi)水面的距離,某同學(xué)讓一石塊(視為質(zhì)點)從井口自由落下,經(jīng)過 SKIPIF 1 < 0 后看到石塊撞擊水面。不計空氣阻力,取重力加速度大小 SKIPIF 1 < 0 ,求:
(1)井口到水面的高度h;
(2)石塊在 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)的位移大小與其在 SKIPIF 1 < 0 內(nèi)的位移大小之比;
(3)石塊下落過程中運動第三個 SKIPIF 1 < 0 所用的時間。(結(jié)果可保留根號)
【答案】(1)7.2m;(2)1:7;(3) SKIPIF 1 < 0
【詳解】
(1)石塊做自由落體運動,則
SKIPIF 1 < 0
(2)石塊在0~0.3s內(nèi)的位移大小
SKIPIF 1 < 0
石塊在前0.9s內(nèi)的位移為
SKIPIF 1 < 0
故石塊在0.9~1.2s內(nèi)的位移為
SKIPIF 1 < 0
故石塊在0~0.3s內(nèi)的位移大小與其在0.9s~1.2s內(nèi)的位移大小之比
SKIPIF 1 < 0
(3)設(shè)石塊下落兩個1.8m所用時間為△t1,下落三個1.8m所需時間為△t2,則
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
其中H1=3.6m,H2=5.4m,運動第三個1.8m所用時間
SKIPIF 1 < 0
聯(lián)立解得
SKIPIF 1 < 0
22.如圖所示,把長度L=1m的直桿AB用細(xì)線豎直懸掛在天花板上(距離地面足夠高),C點距棒下端距離h=0.8m,剪斷細(xì)線后直桿做自由落體運動,取重力加速度大小g=10m/s2.求:
(1)直桿下端B到達(dá)C點時,桿的速度大小vB;
(2)直桿上端A到達(dá)C點時,桿的速度大小vA;
(3)直桿通過C點所用的時間t。
【答案】(1)4m/s;(2)6m/s;(3)0.2s。
【詳解】
(1)根據(jù)自由落體運動規(guī)律有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0 =4m/s
(2) 根據(jù)自由落體運動規(guī)律有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0 =6m/s
(3)由v=gt得:
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
解得
t=0.2s
23.豎直竹桿長9m,它的下端離1m高的窗口上沿1.25m,放手讓竹桿自由下落,g取10m/s2。求:
(1)竹桿下端經(jīng)過窗口上沿時速度為多少?
(2)竹桿通過窗口所需的時間為多少?
【答案】(1)5m/s;(2)1s
【詳解】
(1) 竹桿下端經(jīng)過窗口上沿時下落h1=1.25m
SKIPIF 1 < 0
(2) 竹桿下端經(jīng)過窗口上沿時用時間
SKIPIF 1 < 0
竹桿上端經(jīng)過窗口下沿時下落h2=11.25m
用時間
SKIPIF 1 < 0
竹桿通過窗口所需的時間
SKIPIF 1 < 0
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