③寒假提升練-02 自由落體和豎直上拋-2025年高一物理寒假銜接講練 (人教版)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?第一層鞏固提升練（4大題型）
題型1 自由落體運(yùn)動的基本公式
題型2 豎直上拋運(yùn)動的基本公式
題型3 豎直上拋運(yùn)動的高度速度與時(shí)間的計(jì)算
題型4 自由落體和豎直上拋相遇類問題
?第二層能力提升練
?第三層拓展突破練
自由落體運(yùn)動的基本公式
?積累與運(yùn)用
自由落體運(yùn)動的規(guī)律
勻變速直線運(yùn)動規(guī)律（特例）：自由落體運(yùn)動規(guī)律
1．一次校運(yùn)會上，小明以2．00m的成績奪得男子跳高冠軍。另一位同學(xué)想估算一下小明起跳時(shí)的豎直速度：他根據(jù)人體比例，認(rèn)為小明起跳時(shí)重心離地約1m，越過橫桿時(shí)，重心比橫桿高約0．25 m，重力加速度g取10m/s2。由此可估算出小明起跳時(shí)的豎直速度約為（）
A．7 m/sB．6 m/sC．5m /sD．4 m/s
【答案】C
【詳解】小明在豎直方向可視作豎直上拋運(yùn)動，其重心上升高度
h=（2-1+0.25）m=1.25m
運(yùn)用逆向思維，從起跳到最高點(diǎn)在豎直方向的運(yùn)動可視為自由落體運(yùn)動，由
v2=2gh
可得
v=5 m/s
故選C。
2．如圖所示，傾角為37°的斜面固定在水平面上，小球從斜面上M點(diǎn)的正上方0.2m處由靜止下落，在M點(diǎn)與斜面碰撞，之后落到斜面上的N點(diǎn)。已知小球在碰撞前、后瞬間，速度沿斜面方向的分量不變，沿垂直于斜面方向的分量大小不變，方向相反，，，重力加速度大小，忽略空氣阻力，則小球從M點(diǎn)開始運(yùn)動至N點(diǎn)的過程中距離斜面最遠(yuǎn)的時(shí)間為（）
A．0．2sB．0.3sC．0.4sD．0.5s
【答案】A
【詳解】由自由落體運(yùn)動公式
小球到M點(diǎn)的速度大小為
以沿斜面為x軸，以垂直于斜面為y軸，如圖所示
則各分速度大小為
將重力加速度分解為
當(dāng)垂直斜面的分速度減小到零時(shí)，小球從M點(diǎn)開始運(yùn)動至N點(diǎn)的過程中距離斜面最遠(yuǎn)，根據(jù)速度時(shí)間公式
故選A。
3．如圖所示，物理研究小組正在測量橋面某處到水面的高度。一同學(xué)將兩個(gè)相同的鐵球1、2用長L=2m的細(xì)線連接。用手抓住球2使其與橋面等高，讓球1懸掛在正下方，然后由靜止釋放，橋面處的接收器測得兩球落到水面的時(shí)間相差0.1s，g=10m/s2，則橋面該處到水面的高度大約為（）
A．25mB．21mC．18mD．16m
【答案】B
【詳解】設(shè)橋面高度為h，根據(jù)自由落體運(yùn)動位移公式，對鐵球2有
對鐵球1有
代入數(shù)據(jù)解得
故選B。
（多選）4．關(guān)于自由落體運(yùn)動，下列說法正確的是（）
A．伽利略最早通過實(shí)驗(yàn)和邏輯推理得出了自由落體運(yùn)動是勻變速運(yùn)動
B．自由落體運(yùn)動的位移與下落時(shí)間成正比
C．無風(fēng)晴天時(shí)高處下落的樹葉做自由落體運(yùn)動
D．自由落體的加速度的大小與物體位置所在的緯度有關(guān)
【答案】AD
【詳解】A．伽利略在研究自由落體運(yùn)動時(shí)，首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，最早地把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，從而得出了自由落體運(yùn)動是勻變速運(yùn)動，故A正確；
B．由自由落體運(yùn)動運(yùn)動規(guī)律可得，自由落體運(yùn)動的位移與下落時(shí)間關(guān)系為，故與成正比，故B錯(cuò)誤；
C．無風(fēng)晴天時(shí)高處下落的樹葉除受到自身重力外，還受到空氣阻力的作用，所以不是自由落體運(yùn)動，故C錯(cuò)誤；
D．自由落體的加速度在地球上各處是不相等的，大小與物體位置所在的緯度有關(guān)，隨著緯度的升高而增大，故D正確。
故選AD。
5．如圖所示，離地面足夠高處有一豎直空管，管長為為空管的上、下兩端，在空管N點(diǎn)下端距離有一小球，小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）與空管不會相撞，不計(jì)阻力。取，求：
(1)若空管以恒定的速度向下做勻速直線運(yùn)動，小球同時(shí)開始做自由落體運(yùn)動，經(jīng)過，小球與N點(diǎn)等高，求空管的速度大?。?br>(2)若空管以恒定的速度向下做勻速直線運(yùn)動，小球同時(shí)開始做自由落體運(yùn)動，經(jīng)過，小球在空管內(nèi)部，求空管的速度大小應(yīng)滿足什么條件。
【答案】(1)
(2)
【詳解】（1）當(dāng)球與N點(diǎn)等高時(shí)，則
解得
（2）若最小時(shí)，球恰好運(yùn)動到與N點(diǎn)等高，則
解得
若最大時(shí)，球恰好運(yùn)動到與M點(diǎn)等高，則
解得
所以，空管的速度大小應(yīng)滿足
豎直上拋運(yùn)動的基本公式
?積累與運(yùn)用
基本公式：
速度公式:，位移公式:，速度與位移關(guān)系:
6．某同學(xué)將一排球豎直向上墊起，排球僅在重力作用下在空中運(yùn)動一段時(shí)間后，又落回到該同學(xué)手中。若取豎直向上為正，下列能表示該排球運(yùn)動過程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖像是（）
A．B．
C．D．
【答案】D
【詳解】根據(jù)題意可知，整個(gè)運(yùn)動過程中，排球僅在重力作用下運(yùn)動，則加速度a為重力加速度g且保持不變，方向豎直向下，與正方向相反。
故選D。
7．如圖，籃球運(yùn)動員站在廣場上的某一噴泉水柱旁邊，虛線“1”“2”“3”為水平面處。根據(jù)圖中信息，水柱從地面噴出時(shí)的速度約為（）
A．2m/sB．6m/sC．12m/sD．20m/s
【答案】C
【詳解】根據(jù)題意，籃球運(yùn)動員的身高約為，由圖可知，水柱上升的最大高度約為人身高的3倍，由公式可得，水柱從地面噴出時(shí)的速度約為
與最接近，則水柱從地面噴出時(shí)的速度約為。
故選C。
8．男子跳高世界記錄為2．45米，如圖為背越式跳高分解動作示意圖。身高1．90米的運(yùn)動員希望接近這一成績，他起跳時(shí)的豎直速度至少為（）
A．3．5m/sB．4.5m/sC．5.5m/sD．7m/s
【答案】C
【詳解】動員跳高過程可以近似看作豎直上拋運(yùn)動，運(yùn)動員重心升高高度大約為
根據(jù)
可得運(yùn)動員豎直起跳初速度大小近似值為
故選C。
9．在足夠高的空中某點(diǎn)豎直上拋一物體，拋出后第內(nèi)物體的位移大小為，設(shè)物體拋出時(shí)的速度方向?yàn)檎较?，忽略空氣阻力的影響，g取。則關(guān)于物體第5s末的速度方向，下列說法正確的是（）
A．一定向上B．一定向下C．可能向上或向下D．沒有方向
【答案】B
【詳解】設(shè)物體拋出的速度為，若第內(nèi)物體的位移為向上的，則有
解得
物體第5s末的速度
可知，方向向下，若第內(nèi)物體的位移為向下的，則有
解得
物體第5s末的速度
可知，方向向下，綜上所述，物體第5s末的速度方向一定向下。
故選B。
10．如圖所示，一籃球從離地H高度處A從靜止開始下落，與水平地面發(fā)生碰撞后反彈至離地h的最高處B（H>h）。不計(jì)空氣阻力。設(shè)籃球從A運(yùn)動到地面的過程中，加速度大小為a1、運(yùn)動時(shí)間為t1、與地面碰前瞬間的速度大小為v1；籃球再從地面反彈到B的過程中，加速度大小為a2、運(yùn)動時(shí)間為t2、反彈后瞬間的速度大小為v2。則下列關(guān)系正確的是（）
A．a(chǎn)1=a2，t1=t2，v1=v2B．a(chǎn)1>a2，t1>t2，v1>v2
C．a(chǎn)1v2
故選D。
豎直上拋運(yùn)動的高度速度與時(shí)間的計(jì)算
?積累與運(yùn)用
推論公式：
上升、下落的時(shí)間：，運(yùn)動總時(shí)間：，上升的最大高度
11．一座足夠高的樓房如圖所示，現(xiàn)在其樓頂邊緣的外側(cè)O點(diǎn)豎直向上以10m/s的初速度拋出一個(gè)小鋼球（可視為質(zhì)點(diǎn)），點(diǎn)和為拋出點(diǎn)正下方樓房外墻上兩點(diǎn)，且。已知小鋼球從下落到所需時(shí)間為1s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度。則點(diǎn)和間的距離為（）
A．25mB．20mC．15mD．12m
【答案】A
【詳解】小鋼球拋出后上升高度為
設(shè)，則，小球從最高點(diǎn)后下落至點(diǎn)所用時(shí)間為，由自由落體規(guī)律有
小球從最高點(diǎn)后下落至點(diǎn)，有
聯(lián)立解得
，
則和間距離為
故選A。
12．以一定的初速度豎直上拋的物體，從拋出至回到出發(fā)點(diǎn)的時(shí)間為。現(xiàn)于物體上升的最大高度的處設(shè)置一塊擋板，物體撞擊擋板后以原速率彈回（撞擊所需時(shí)間不計(jì)，空氣阻力不計(jì)，重力加速大小?。瑒t此時(shí)物體從拋出至回到出發(fā)點(diǎn)的時(shí)間為（）
A．B．C．D．
【答案】D
【詳解】物體做豎直上拋運(yùn)動，從拋出至回到原點(diǎn)的時(shí)間為t，根據(jù)對稱性可得，物體下降時(shí)間為，故物體上升的最大高度為
物體自由下落過程，有
解得
故撞擊擋板的過程物體從拋出至回到出發(fā)點(diǎn)的時(shí)間為
故選D。
（多選）13．在足夠高的空中某點(diǎn)豎直上拋一物體，拋出后第內(nèi)物體的位移大小為，設(shè)物體拋出時(shí)的速度方向?yàn)檎较?，忽略空氣阻力的影響，。則關(guān)于物體的運(yùn)動，下列說法正確的是（）
A．物體的上升時(shí)間可能是
B．末的瞬時(shí)速度可能是
C．第內(nèi)的平均速度一定是
D．內(nèi)位移大小可能為
【答案】BD
【詳解】AB．根據(jù)豎直上拋公式，選擇第末為初狀態(tài)，則在第內(nèi)有
或
解得
或
則從第末上升到最高點(diǎn)速度變?yōu)?所用時(shí)間為
可得
或
可知上升時(shí)間為或，故A錯(cuò)誤，B正確；
C．格局平均速度的公式
可知第內(nèi)的平均速度或者，故C錯(cuò)誤；
D．由A可知，第末的速度為
或
小球豎直上拋的初速度為
解得
或
根據(jù)豎直上拋公式
代入數(shù)據(jù)可得內(nèi)位移為
或
故D正確。
故選BD。
14．王兵同學(xué)利用數(shù)碼相機(jī)連拍功能記錄運(yùn)動會上女子10m跳臺跳水的全過程。所拍攝的第一張照片恰為她們起跳的瞬間，第五張如圖甲，王兵同學(xué)認(rèn)為這時(shí)她們處在最高點(diǎn)，第二十一張如圖乙，她們正好身體豎直，雙手剛剛觸及水面。查閱資料得知相機(jī)每秒連拍10張。設(shè)起跳時(shí)重心離臺面及觸水時(shí)重心離水面的距離相等。g取。由以上材料：
（1）估算運(yùn)動員的起跳速度大??；
（2）試通過計(jì)算說明拍第五張照片時(shí)重心是處于上升階段還是下降階段？
【答案】（1）；（2）見解析
【詳解】（1）由題意可知，相機(jī)連拍周期為
運(yùn)動員從起跳到雙手觸水的總時(shí)間為
設(shè)起跳速度大小為，取豎直向上為正方向，則有
其中
解得
（2）上升時(shí)間為
而拍第五張照片的時(shí)刻為
所以拍第五張照片時(shí)重心是處于上升階段。
15．某同學(xué)讓小球從距地面高度為處豎直向上拋出，開始內(nèi)上升的高度與最后內(nèi)上升的高度之比為，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為，求：
（1）小球最初的平均速度大?。?br>（2）小球上升到最高點(diǎn)離地面的高度H。
【答案】（1）20m/s；（2）32.25m
【詳解】（1）豎直上拋運(yùn)動看成自由落體運(yùn)動的逆運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式
小球開始內(nèi)下落高度
最后內(nèi)下落的高度
最后內(nèi)下落的高度是小球最初內(nèi)上升的高度，小球最初的平均速度為
（2）小球自由下落到拋出點(diǎn)的時(shí)間為
小球上升到最高點(diǎn)離拋出點(diǎn)的高度為
則小球上升到最高點(diǎn)離地面的高度為
16．把一個(gè)物體從地面上以初速度豎直上拋，先后兩次經(jīng)過同一個(gè)P點(diǎn)時(shí)間差為1s。已知P點(diǎn)距地面的高度為2.8m，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：
（1）拋出時(shí)的速度大小；
（2）物體在空中運(yùn)動的總時(shí)間。
【答案】（1）；（2）1.8s
【詳解】（1）設(shè)物體從地面到P點(diǎn)運(yùn)動的時(shí)間為，規(guī)定豎直向上為正方向，由運(yùn)動學(xué)公式
其中
，
聯(lián)立解得
，
（2）根據(jù)對稱性可知，物體在空中運(yùn)動的總時(shí)間為
自由落體和豎直上拋相遇類問題
17．從地面以初速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球A，與此同時(shí)，在該小球上拋能到達(dá)的最高點(diǎn)處有另外一個(gè)小球B以初速度v0豎直向下拋出。若忽略空氣阻力，重力加速度為g，則從小球A拋出到兩球相撞所需的時(shí)間為（）
A．B．C．D．
【答案】B
【詳解】小球A能到達(dá)的最高處的高度為
設(shè)經(jīng)歷t時(shí)間兩球在空中相遇。根據(jù)位移公式可得
解得
故選B。
18．以的速度豎直上拋一小球，2s后以相同的初速度在同一點(diǎn)豎直上拋另一小球。不考慮空氣阻力的影響，g取，則兩球相碰處離出發(fā)點(diǎn)的高度是（）
A．5mB．15mC．20mD．不會相碰
【答案】B
【詳解】設(shè)第二個(gè)小球拋出后經(jīng)t與第一個(gè)小球相遇，由運(yùn)動學(xué)公式可知
代入數(shù)據(jù)解得
代入豎直上拋位移公式
解得
故選B。
19．如圖，某同學(xué)將A籃球以速度v豎直向上拋出到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，將B籃球也以速度v從同一位置豎直向上拋出。不計(jì)空氣阻力，A、B兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）
A．A、B相遇時(shí)，B速度大小為
B．自A拋出到與B相遇時(shí)間為
C．自B拋出到與A相遇上升高度為
D．兩球各自拋出到相遇的過程中，A的速度變化量大小為
【答案】B
【詳解】B．根據(jù)豎直上拋運(yùn)動的性質(zhì)可知，A球運(yùn)動到最高點(diǎn)的時(shí)間為
當(dāng)A球運(yùn)動到最高點(diǎn)后將向下做自由落體運(yùn)動，而B球此時(shí)做豎直上拋運(yùn)動，設(shè)其與A球在空中相遇的時(shí)間為t2，A球上升的最大高度為h，A球與B球相遇時(shí)A球的下落的高度為h1，B球上升的高度為h2，則由運(yùn)動學(xué)公式有
聯(lián)立解得
而自A拋出到與B相遇時(shí)間為
故B正確；
A．設(shè)A、B相遇時(shí)的速度分別為v1、v2，則根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得
即A、B相遇時(shí)速度大小均為
故A錯(cuò)誤；
C．自B拋出到與A相遇上升高度為
故C錯(cuò)誤；
D．設(shè)A、B兩球各自拋出到相遇過程中，兩球速度的變化量分別為Δv1、Δv2，取向上為正方向，可得
其中負(fù)號表示速度的方向，由此可知，兩球各自拋出到相遇過程中，兩球速度的變化量不同，故D錯(cuò)誤。
故選B。
（多選）20．如圖所示，在足夠高的空間內(nèi)，一小球位于粗細(xì)均勻且豎直空心管的正上方h處，空心管長為L，小球球心在管的軸線上，小球的直徑小于管的內(nèi)徑，小球可以無阻礙地穿過空心管。現(xiàn)靜止釋放小球，讓其做自由落體運(yùn)動，釋放小球的同時(shí)，空心管以初速度v0豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）
A．小球一定能穿過空心管
B．h越小，小球穿過空心管的時(shí)間就越長
C．h越大，小球穿過空心管的時(shí)間就越短
D．小球穿過空心管的時(shí)間一定是，與h大小無關(guān)
【答案】AD
【詳解】由于小球和空心管加速度相同，以空心管為參考系，可看成小球相對于空心管以v0向下勻速運(yùn)動，則小球一定能穿過空心管，穿過空心管的時(shí)間為
與h大小無關(guān)。
故選AD。
（多選）21．在距水平地面高0.8m處先后由靜止釋放可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩個(gè)球，已知釋放的時(shí)間間隔t0。此時(shí)，管與小球?qū)⒁约铀俣萭減速上升h2，到達(dá)最高點(diǎn)。由運(yùn)動學(xué)公式有
設(shè)管第一次落地彈起后上升的最大高度為H1，則
聯(lián)立以上各式可得
（2）由第(1)問可解得，第一次彈起上升至速度相等過程中管上升的高度為
此過程中小球的位移為y1
代入數(shù)據(jù)解得
設(shè)第一次彈起上升至最大高度過程中，小球在管中下降的距離為Δx1
則
聯(lián)立解得
同理可得第二次彈起上升至最大高度過程中，小球在管中下降的距離
設(shè)圓管長度為L，管第二次落地彈起后的上升至最大高度過程中，球不會滑出管外的條件是
聯(lián)立以上各式解得
（3）若球始終沒有從管中滑出，則最終管落地，小球到達(dá)管最底端
由（2）知第一次碰后，球與管的相對位移為
第二次碰后，求與管的相對位移為
=
即
=
推理可得管與地每一次碰后，球相對管下滑的距離為
、、……
則管至少長
L=+++… + +…
將上式兩邊同時(shí)乘以得
L=++…++…
兩式相減得
L- L=
L=

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多