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微专题3 自由落体运动和竖直上抛运动
专题概述
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都适用于自由落体运动.
2.竖直上抛运动是初速度竖直向上、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v-t关系公式、x-t关系公式等,但要注意v0、a、x等物理量的正负号.
3.竖直上抛运动也可分成上升、下降阶段分段处理,注意应用两段的对称性.
1.两物体分别从不同高度自由下落,同时落地,第一个物体下落时间为t,第二个物体下落时间为,当第二个物体开始下落时,两物体相距( )
A.gt2 B.
C. D.
2.从地面上将一个小球竖直上抛,经t时间小球经过空中的某点A,再经过t时间小球又经过A点.不计空气阻力,下列说法正确的是( )[来源:学科网][来源:学|科|网]
A.小球抛出时的速率为2gt[来源:Z§xx§k.Com]
B.小球抛出时的速率为gt
C.小球上升的最大高度为gt2
D.A点的高度为gt2[来源:Zxxk.Com][来源:Z*xx*k.Com]
3.如图所示,水平线OO′在某竖直平面内,距地面的高度为h,一条长为l(l<h)的轻绳两端分别系有小球A和B,小球A在水平线OO′上,竖直向上的外力作用在A上,A和B都处于静止状态,现从OO′上另一点静止释放小球1,当小球1下落至与小球B等高位置时,从OO′上静止释放小球A和小球2,小球2在小球1的正上方,则下列说法正确的是( )
A.小球1将与小球B同时落地
B.h越大,小球A与小球B的落地时间差越小
C.在小球B下落过程中,轻绳对B的拉力竖直向上
D.在小球1落地前,小球1与2之间的距离始终保持不变
4.(多选)很多同学都做过测量“反应时间”的实验.如图所示,甲同学手握直尺,某时刻甲同学放开直尺,从乙同学看到甲同学松开直尺,到他抓住直尺所用时间就叫“反应时间”.直尺长20 cm,处于竖直状态;乙同学的手放在直尺0刻度线位置.甲、乙两位同学做了两次测量“反应时间”的实验,第一次乙同学手抓住直尺位置的刻度值为11.25 cm,第二次手抓住直尺位置的刻度值为5 cm.直尺下落过程中始终保持竖直状态.取重力加速度g=10 m/s2.则下列说法中正确的是( )
A.乙同学第一次的“反应时间”为1.25 s
B.乙同学第二次的“反应时间”为0.1 s[来源:学科网]
C.乙同学第一次抓住直尺之间的瞬间,直尺的速度约为1.5 m/s
D.若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则测量量程为0.2 s
5.如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H.上升第一个所用的时间为t1,第四个所用的时间为t2.不计空气阻力,则满足( )
A.1<<2 B.2<<3[来源:Z#xx#k.Com]
C.3<<4 D.4<<5
6.(多选)观察水龙头,在水龙头出水口出水的流量(单位时间内通过任一横截面的水的体积)稳定时,发现自来水水流不太大时,从水龙头中连续流出的水会形成一水柱,现测得高为H的水柱上端面积为S1,下端面积为S2,重力加速度为g,以下说法正确的是( )
A.水柱是上细下粗
B.水柱是上粗下细[来源:Z#xx#k.Com]
C.该水龙头的流量是S1S2
D.该水龙头的流量是
7.质量为m的小球由空中A点无初速度自由下落,加速度大小为g.在t秒末使其加速度大小变为a方向竖直向上,再经过t秒小球又回到A点.不计空气阻力且小球从未落地,则以下说法中正确的是( )
A.a=4g
B.返回到A点的速率2at
C.自由下落t秒时小球的速率为at
D.小球下落的最大高度at2
8.如图所示,长为0.5 m的圆筒AB悬挂于天花板上,在AB的正下方有直径小于圆筒内径的小钢球C,C距圆筒下端B的距离h=2 m,某时刻烧断悬挂AB的悬绳,同时将小钢球C以v0=20 m/s的初速度竖直上抛,空气阻力不计,重力加速度g取10 m/s2,求小钢球C从圆筒AB中穿过的时间.
微专题3 自由落体运动和竖直上抛运动
1.D 第二个物体在第一个物体下落后开始下落,此时第一个物体下落的高度h1=g2=.根据公式h=gt2知第一个物体和第二个物体下落的总高度分别为gt2和,两物体未下落时相距.所以当第二个物体开始下落时,两物体相距Δh=-=,故D正确,A、B、C错误.
2.B 根据竖直上抛运动的对称性知,小球从抛出到上升至最高点用时,设初速度为v0,可得v0=gt,A错误,B正确;小球上升的最大高度为h=v0·t=gt2,C错误;A点的高度hA=v0t-gt2=gt2,D错误.[来源:学科网]
3.B 设小球1下落到与B等高的位置时的速度为v,小球1还需要经过时间t1落地,则h-l=vt1+gt,设B