专题06 自由落体运动和竖直上抛 -2022年高三毕业班物理常考点归纳与变式演练

专题06 自由落体运动和竖直上抛 专题导航 目录 1、伽利略对自由落体运动的研究 1 2、三种常见抛体运动的规律 3 3、两种运动的特性 4 4、竖直上抛运动的研究方法 6 5、自由落体运动和竖直上抛运动的相遇问题 7 6、考点拓展练习 9 常考点归纳 常考点01 伽利略对自由落体运动的研究 【典例1】 伽利略对自由落体运动的研究的实验，被评为十大最美物理实验。伽利略首先在斜面实验中发现物体运动 的位移正比于所用时间的平方，改变斜面倾角时此规律仍然成立，于是伽利略认为自由落体运动也遵循同 样的规律。下列说法正确的是（　　） A．伽利略的做法是根据已有的论据凭直觉进行推论，缺乏严密的逻辑论证 B．伽利略最终得出结论：自由落体运动是一种最简单的变速运动，其速度变化对于位移是均匀的 C．伽利略开创了以严密的数学演算为核心的近代科学 D．伽利略在此过程中应用了合理外推这一科学推理方法 【典例2】 如图所示，一个两端封闭的玻璃管（也称牛顿管），其中一端有一个开关，玻璃管可以与外界相通。把质量 不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，保持玻璃管竖直，观察到 铁片总是先落到玻璃管的底端。下列说法正确的是（　　） A．铁片先落到底端是因为下落过程中铁片的加速度大于羽毛的加速度 B．铁片先落到底端是因为铁片在玻璃管中的受到的阻力小于羽毛受到的阻力 C．铁片与羽毛下落到玻璃管底端的速度大小相等 D．将玻璃管中的空气抽成真空状态，铁片依然先落到玻璃管底端 【技巧点拨】 【变式演练1】 两物体质量之比为1：3，距离地面的高度之比也为1：3，让它们自由下落，则关于两物体落地时的说法， 正确的是（　　） A．速度比是1：3 B．速度比是1：9 C．动能比是1：3 D．动能比是1：9 【变式演练2】 伽利略在研究自由落体运动时，通过逻辑推理首先指出亚里士多德对落体认识的问题，并用实验证实了自 己的结论。下面关于伽利略研究自由落体的说法正确的是（　　） A．伽利略研究了小球从比萨斜塔上落下的运动规律 B．伽利略认为自由落体的运动规律与物体的质量有关 C．伽利略认为速度的变化对位移来说是均匀的 D．伽利略利用斜面来“冲淡”重力，测出物体在斜面上运动的加速度 常考点02 三种常见抛体运动的规律 【典例1】 物体从某高处自由下落，下落过程中经过一个高为5m的窗户，窗户的上边缘距释放点为20m，已知它在落 地前1s内共下落45m，g＝10m/s2，物体可视为质点，下列说法中正确的有（　　） A．物体落地前2s内共下落80m B．物体落地时速度为45m/s C．物体下落后第1s内、第2s内、第3s内，每段位移之比为1：2：3 D．物体经过窗户所用的时间为（﹣）s 【典例2】 一杂技演员把三个球依次竖直向上抛出，形成连续的循环．他每抛出一个球后，再过一段与刚才抛出的球 刚才在手中停留的时间相等的时间，又接到下一个球，这样，在总的循环中，便有形成有时空中有三个球， 有时空中有两个球，而演员手中则有一半时间内有一个球，有一半时间内没有球．设每个球上升的最大高 度为1.25m，（g取10m/s2）则每个球在手中停留 的时间是（　　） A．△t＝0.4s B．△t＝0.3s C．△t＝0.2s D．△t＝0.1s 【典例3】 在高地面同一高度有质量相同的三个小球a，b，c，a球以速率v0竖地上抛，b球以相同速率v0竖直下抛， c球做自由落体运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．a球与b球落地时动量相同 B．a球与b球落地时动量的改变量相同 C．三球中动量改变量最大的是a球，最小的是b球 D．只有b、c两球的动量改变量方向是向下的 【技巧点拨】 三种运动 自由落体运动 竖直上抛运动 竖直下抛运动 条件 初速度为0，只受重力 初速度向上、只受重力 初速度向下、只受重力 基本 公式 v＝gt v＝v0－gt v＝v0＋gt h＝gt2 h＝v0t－gt2 h＝v0t＋gt2 v2＝2gh v2－v＝－2gh v2－v＝2gh 【变式演练1】 2021年6月11日，中国国家航天局举行了天问一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由“祝 融号”火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等影像图。经理论计算如在 火星上完成自由落体运动实验：让一个物体从一定的高度处自由下落，应测得在第6s内的位移是22m，则 （　　） A．物体在2s末的速度是4m/s B．物体在第5s内的平均速度是14m/s C．物体在第2s内的位移是6m D．物体在5s内的位移是48m 【变式演练2】 在一颗半径为地球半径0.8倍的行星表面，将一个物体竖直向上抛出，