第一章 微专题3 自由落体与竖直上抛运动-2020新高考物理【步步高】一轮复习加练半小时(鲁津京琼)

[方法点拨]　(1)自由落体运动是特殊的初速度为零的匀加速直线运动，对它的考查以基本运动公式的推论为主.(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，多结合生活情景考查其基本应用，即用分段法或全程法来处理问题，特别应注意运动的对称性. 1.跳伞运动员以5 m/s的速度匀速下降的过程中，在距地面10 m处掉了一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着地的时间为(不计空气阻力对扣子的作用，重力加速度g取10 m/s2)(　　) A.1 s B.2 s C. s D.(2－) s 2.(2018·四川省绵阳市二诊)如图1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(　　) 图1 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 3.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定.近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g值归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，此方法能将g值测得很准.具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中的O点向上抛小球，从抛出小球至小球又落回抛出点的时间为T2；小球在运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1.由T1、T2和H的值可求得g等于(　　) A. B. C. D. 4.(多选)(2018·广东省珠海二中、斗门一中联考)A物体自高为H的塔顶自由下落的同时，B物体自塔底以初速度大小v0竖直上抛，B物体上升至最高点时，A物体正好落地，则下列说法中正确的是(　　) A.A物体落地时速度大小小于v0 B.B物体上升的最大高度高于H C.两物体相遇时离地面的高度为 D.两物体相遇时，A、B两物体的速度大小均为 5.小球做自由落体运动，与地面发生碰撞，反弹后速度大小与落地时的速度大小相等.若从释放小球时开始计时，且不计小球与地面发生碰撞的时间，则小球运动的速度－时间图线可能是图中的(　　) 6.如图2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. 图2 答案精析 1.A　[扣子刚掉下时，由于惯性保持原来5 m/s的速度向下运动，即扣子做初速度为5 m/s、加速度为g的匀加速直线运动，由h＝v0t＋gt2解得t1＝1 s，t2＝－2 s(舍去)，运动员着地用时为t′＝＝2 s，故运动员比扣子晚着地的时间为Δt＝t′－t1＝1 s，所以选A.] 2.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＋gt12，设B运动的时间为t2，由h－l＝gt22，可知t1<t2，故A错误；设A运动时间为t3，则h＝gt32，可得t3－t2＝－，l是一个定值时，h越大，小球A与小球B的落地时间差越小，故B正确；小球A与B都做自由落体运动，所以二者之间的轻绳没有作用力，故C错误；1与2两球的距离L＝vt＋gt2－gt2＝vt，可见两球间的距离随时间的推移会越来越大，故D错误.] 3.C　[将上抛运动转化成自由落体运动来处理，则根据运动的对称性可知，小球从最高点到落回到O点的时间是，则有从最高点到O点的距离为h＝g()2，同理从最高点到P点的距离满足h－H＝g()2，联立解得g＝，故选C.] 4.CD　[因为A、B两物体运动的加速度相同，时间相同，速度变化量相等，则A物体落地时的速度与B物体上抛时的初速度大小相等，都等于v0，B物体上升的最大高度与A物体下落的高度相等，都等于H，A、B错误；设两物体相遇时所用的时间为t，则有H＝hA＋hB＝gt2＋v0t－gt2，可得t＝，设两球相遇时的速度大小分别为vA、vB，则有vA＝gt，vB＝v0－gt，又v02＝2gH，可得vA＝vB＝，hA＝gt2＝，hB＝，即两物体相遇时离地面的高度为，C、D正确.] 5.D　[小球与地面碰撞时，速度大小不变，但方向发生突变，故选项A、B错误；由C图象可以看出，速度先减小到零，再反向增加到原来的值(竖直