内容正文:
2.4自由落体运动
一、单项选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2021·江苏扬州市·高二期末)2021年4月某游客在扬州世园会乘坐热气球游玩,游客拍照时不小心将相机从距离地面30m处滑落,此时热气球上升的速度为5m/s,则相机落地时间约为( )
A.2s B.2.4s C.3s D.6s
【答案】C
【解析】
相机做竖直上抛运动,根据
则
解得
舍去
故选C。
2.(2021·湖北高二期末)小球做自由落体运动,与水平地面发生弹性碰撞。从释放小球开始计时,不计小球与地面发生碰撞的时间,取竖直向上为正方向,则小球运动的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
小球做自由落体运动,速度向下逐渐增大;与地面碰撞时,速度大小不变,但方向发生突变;反弹后竖直上抛运动,上升过程速度逐渐减小到零。之后再重复这种运动。
故选D。
3.(2021·上海金山区·高二期末)物体做自由落体运动,2s内的平均速度为(g取10m/s2)( )
A.1m/s B.2 m/s C.10 m/s D.20 m/s
【答案】C
【解析】
匀变速直线运动,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以2s内的平均速度等于1s时刻的瞬时速度,即
ABD错误,C正确。
故选C。
4.(2020·江苏苏州市·西安交大苏州附中高一月考)一位同学在某星球上完成自由落体运动实验;让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则( )
A.小球在2s末的速度是20m/s B.小球在第5s内的平均速度是18m/s
C.小球在第2s内的位移是20m D.小球在前5s内的位移是125m
【答案】B
【解析】
A.球做自由落体运动,第5s位移为18m
解得
小球在2s末的速度是
A错误;
B.小球在第5s内的位移为18m,第5s的时间间隔是1s,故第5s的平均速度为18m/s,B正确;
C.小球第2s位移是前2s位移减去第1s位移,为
C错误;
D.小球前5s位移
D错误。
故选B。
5.(2020·江苏省苏州实验中学高一月考)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
【解析】
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。
6.(2020·浙江绍兴市·高二期末)某物理兴趣小组为研究自由落体运动,在保证安全的前提下,从教学楼的四楼走廊边静止释放一小球,释放点离地面高度为10m。站在地面上的同学利用手机的连拍功能拍了多张小球下落的照片,已知某两张连续的照片中,小球离地的高度分别为6.80m和5.95m,不计空气阻力,重力加速度,则手机连拍的时间间隔为( )
A.0.10s B.0.15s C.0.20s D.0.25s
【答案】A
【解析】
下落到距地面6.80m处时,下落高度
根据
可得此时的速度
下落到距地面5.95m处时,下落高度
根据
可得此时的速度
因此时间间隔
故选A。
7.(2021·上海宝山区·高三二模)将一物体自空中A点,以一定的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10m/s2,2s后物体的速率变为10m/s,则该物体此时( )
A.一定在A点上方,且向上运动 B.可能在A点下方
C.一定在A点上方,但向下运动 D.可能在A点
【答案】D
【解析】
根据
v=v0-gt
可知
±10=v0-10×2
解
v0=30m/s
或者
v0=10m/s
若v0=30m/s则2s后物体在A点上方;
若v0=10m/s则2s后物体回到A点。
故选D。
8.(2021·浙江高一期中)CBA(中国男子篮球职业联赛)篮球筐距地面高度3.05m,某篮球运动员站立举手能达到高度2.53m。如图所示,他竖直跳起将篮球扣入栏中,重力加速度,他起跳的初速度约为( )
A.1m/s B.2.5m/s C.3.8m/s D.10m/s
【答案】C
【解析】
根据v2=2gh可得
因运动员竖直跳起将篮球扣入栏中,可知起跳的略大于3.2m/s;
故选C。
二、多项选择题:每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.(2021·山东高二期末)两位同学在教学楼上做自由落体与竖直上抛运动实验,甲同学在四楼将小球A自由释放,乙同学在二楼同时将小球B以某一初速度竖直上抛。当B球到达最高点时,