2.自由落体与竖直上抛运动-2022年高考物理一轮复习高效作业夯基30分钟练

自由落体与竖直上抛运动 一、选择题 1．如图所示是自来水从水龙头稳定流出的情景图（水流本身已打马赛克）。假定水流聚拢成束，则水流在空中应该呈现出的形态是（　　） A．上粗下细 B．上细下粗 C．中间粗两头细 D．上下一样粗 【答案】A 【详解】 流量等于流速乘以横截面积，即 水龙头流量Q不变，由于重力作用，流出龙头后的水自由下落，流速v变大，故横截面积S变小，即呈现上粗下细状态，A正确。 故选A。 2．热气球运动爱好者从某高处由静止释放一个质量为0.5kg的物体，地面测量人员测量发现物体在落地前1s内下落的高度是40m，不考虑空气阻力，重力加速度取 。下列说法正确的是（　　） A．物体从释放到落地经历的时间为4.5s B．物体落地时的动能为400J C．从释放到落地物体运动的平均速度大小为20m/s D．物体下落的高度为80m 【答案】A 【详解】 A．设物体下落时间为t，由题意可求物体落地前1s内的平均速度为40m/s，即最后1s中间时刻的速度，根据自由落体运动规律有 代入数据解得 A正确； B．落地速度为 所以落地动能为 B错误。 C．从释放到落地物体运动的平均速度为 C错误。 D．物体下落的高度为 D错误。 故选A。 3．某同学的身高1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过高度为1.7m的横杆。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（g取10m/s2）（　　） A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s 【答案】B 【详解】 人体重心升高的距离约为 由竖直上抛规律可得 故选B。 4．如图所示，将一重球从9楼A点竖直上抛，到达最高点的10楼B点后下落至地面的C点，所用总时间为t；那么直接从B点由静止释放自由下落至C点需要时间为（空气阻力不计）（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 设每层楼高为h，重球从A点竖直上抛到B点所用时间为t1，则有 设重球直接从B点由静止释放自由下落至C点所用时间为t2，则有 则有 t2=3t1 t=t1+t2 解得 A正确，BCD错误。 故选A。 5．宇航员在地球表面以初速度 竖直上抛一小球，经过时间t小球到达最高点；他在另一星球表面仍以初速度 竖直上抛同一小球，经过时间5t小球到达最高点。取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计。则该星球表面附近重力加速度g′的大小为（　　） A．2 m/s2 B． m/s2 C．10 m/s2 D．5 m/s2 【答案】A 【详解】 根据逆向思维可知，在地球上有 在另一个星球上 解得，星球表面附近重力加速度的大小 故A正确，BCD错误。 故选A。 6．以8 m/s的初速度从地面竖直上抛一石子，该石子两次经过小树顶端的时间间隔为0.8 s，则小树高约为（　　） A．0.8 m B．1.6 m C．2.4 m D．3.2 m 【答案】C 【详解】 石子竖直上升的最大高度为 由题意可知，石子从最高点运动到小树顶端的时间为 则最高点到小树顶端的距离为 则小树高约为 故选C。 7．不计空气阻力，一物体以一定的初速度竖直上抛，从抛出至回到抛出点的时间为6 s，若在物体上升的最大高度的一半处设置一水平挡板，物体撞击挡板前后的速度大小相等，方向相反，撞击的时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为（ ） A．1.0 s B．1.8 s C．2.0 s D．2.6 s 【答案】B 【解析】 【详解】 竖直上抛运动，上升的过程是匀减速直线运动，下降的过程是匀加速直线运动，而且整个过程中的加速度大小方向都不变，根据规律可知，上升和下降的时间相等，故都为3s，由 得： ， ．由 得：上升到最高点： ，上到一半处： ，联立得 ．从抛出点到挡板处时间为t, 得： ，解得 ．上抛到挡板处和反弹回来运动时间相等 ，故选B． 8．如图甲所示为一运动员（可视为质点）进行三米板跳水训练的场景，某次跳水过程的竖直速度一时间（v-t）图象如图乙所示（向下为正），t=0是其向上跳起的瞬间.则该运动员从跳板弹起能上升的高度最接近（　　） A．0.25m B．0.38m C．0.50m D．0.80m 【答案】B 【详解】 由 图像可知，在0~t1时间内处于上升阶段，设上升的高度为h1，在t1~t2时间内处于下降阶段，设下降的高度为h2，而t2~t3时间内入水减速运动，在 图像中，图像与时间轴围城的面积等于物体的位移，因此有 而 因此可得 故选B。 9．铯原子钟是精确的计时仪器，图1中铯原子从O点以 的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面 所用时间为 ；图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动，到达最高点Q再返回P点，整个过程所用时间为 ，O点到竖直平面 、P点到Q点的距离均为 ，重力加速度取 ，则 为（　　） A．100∶1 B