专题07 自由落体运动-2022年高考物理一轮复习重点专练

高三物理一轮复习专题专练（力学部分） 专题07 自由落体运动 【专练目标】 目标1：自由落体运动中“曝光径迹问题” 目标2：自由落体运动中的“穿越时间问题” 目标3：自由落体运动中的“两体先后下落问题” 目标4：自由落体运动中的“比例关系问题” 目标5：伽利略对自由落体的探究问题 【典例专练】 一、自由落体运动中“曝光径迹问题” 1．有一种“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.5 m的高度下落，每块砖的平均厚度为6 cm，请估算这架照相机的曝光时间为（　　） A．0.01s B．0.02s C．0.1s D．0.2s 2．甲、乙两同学想知道一玻璃栈道的高度。甲同学拿着一个实心白色橡胶球站在栈道上，让乙同学到栈道底下适当位置用照相机拍照。准备好后，甲同学让球自由落下，乙同学刚好拍到球刚要触地前一段痕迹，其长度和旁边一棵树高度差不多。照相机曝光持续时间为0.1s，他们估测树的实际高度约为4m，球的运动可视为自由落体运动。则此栈道高度最接近（　　） A．40m B．80m C．120m D．160m 二、自由落体运动中的“穿越时间问题” 3．如图所示，将可视为质点的小球置于空心管的正上方h处，空心管长度为H，小球与管的中轴线重合。当释放小球，小球可能会穿过空心管，假设空间足够大，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．若小球和空心管同时静止释放，小球可能穿过空心管 B．若将小球先静止释放，间隔一小段时间Δt后再将空心管静止释放，则之后小球可能不会穿过空心管 C．若释放小球时先给它一竖直向下的初速度v0，同时将空心管由静止释放，则之后小球一定能穿过空心管，且从小球出发到运动到管底所用时间t等于 D．若先给空心管一竖直向上的初速度v0，同时将小球由静止释放，则之后小球一定能穿过空心管，且从小球出发到运动到管底所用时间t小于 4．如图，一长的铁链用短绳悬挂在天花板上，铁链正下方处竖直放置一长度也为h、内径比铁链直径稍大的钢管．剪断轻绳，铁链由静止开始下落，不计空气阻力，取，则（ ） A．铁链上端刚要进入钢管时的速度大小为 B．铁链下端刚要穿出钢管时的速度大小为 C．铁链通过钢管的时间为 D．铁链通过钢管的时间为 5．学校教学楼共有6层，每层高4米，假设教室窗户净高2.6米，窗户上边缘距天花板0.4米，下边缘距地面1米。二楼某班的同学课间看到窗外有一球形沙包从上面掉下，通过窗户上下边缘的时间为0.20s ，（不计空气阻力，沙包做自由落体运动，g取10 ）。则沙包从几楼掉落（　　） A．3楼 B．4楼 C．5楼 D．6楼 三、自由落体运动中的“两体先后下落问题” 6．从高度为125 m的塔顶，先后落下a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1 s，g取10 m/s2，不计空气阻力，以下判断正确的是（ ） A．b球下落高度为20 m时，a球的速度大小为20 m/s B．a球接触地面瞬间，b球离地高度为45 m C．在a球接触地面之前，两球保持相对静止 D．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定 7．如图所示，两位同学在教学楼。上做自由落体实验，甲同学在四楼先将小球A释放，当下落距离为h时，乙同学在三楼将小球B释放，小球B释放时间t后，两球恰好同时落地，小球A、B不在同一条竖直线上，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A．甲同学释放点离地高度为 B．甲同学释放点离地高度为 C．若两位同学均各上一层楼重做以上实验，两小球仍能同时落地 D．若两位同学均各下一层楼重做以上实验，小球A先落地 8．如图所示，水平线OO′在某竖直平面内，距地面高度为h，一条长为l(l＜h)的轻绳两端分别系小球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(　 　) 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之间的距离越来越大 四、自由落体运动中的“比例关系问题” 9．一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动，到达地面，若把它在空中运动的距离分为相等的三段，如果它在第一段距离内的时间是，则它在第三段距离内的时间是（　　） A． B． C． D． 10．有一串佛珠，穿在一根长1.8m的细线上，细线的首尾各固定一个佛珠，中间还有5个佛珠