假期必刷5 自由落体运动-【快乐假期】2024-2025学年高一物理寒假作业必刷题

１０．解:(１)由v＝v０＋at得,２s末的速度 v＝v０＋at＝(１０－２×２)m/s＝６m/s． (２)设汽车经过t０ 停止,则 t０＝ v－v０ a ＝ ０－１０m/s －２m/s２ ＝５s, 而t＝６s＞５s,此时汽车已停止 汽车在６s内的位移 x＝v ２－v２０ ２a ＝ ０－(１０m/s)２ ２×(－２m/s２) ＝２５m． (３)前４s内汽车的位移x１＝v０t１＋ １ ２at ２ １ ＝ １０×４－１２×２×４ ２( ) m＝２４m, 最后１s内的位移 Δx＝x总 －x１＝２５m－２４m＝１m, 􀭵v＝ΔxΔt＝ １m １s＝１m /s． 答案:(１)６m/s　(２)２５m　(３)１m/s １１．解:(１)v０＝５４km/h＝１５m/s, a＝－４􀆰５m/s２ 由v２－v２０＝２ax得 x＝v ２－v２０ ２a ＝ ０－(１５m/s)２ ２×(－４．５m/s２) ＝２５m． (２)汽车刹车后到停止所用的时间 t刹 ＝ ０－v０ a ＝ ０－１５m/s －４．５m/s２ ≈３􀆰３s, 故刹车后３s时汽车的速度 v３＝v０＋at３＝１５m/s＋(－４􀆰５m/s２)×３s＝１􀆰５m/s 该汽车刹车后３s时的位移 x３＝v０t３＋ １ ２at ２ ３＝１５m/s×３s＋ １ ２× (－４􀆰５m/s２)×３２s２ ＝２４􀆰７５m． (３)刹车后６s汽车已停止,故速度v６＝０,刹车后６s的位 移大小即为制动距离,即２５m． 答案:(１)２５m　(２)１􀆰５m/s　２４􀆰７５m　(３)０　２５m １２．解:(１)冰壶甲的初速度为v０＝４m/s,匀减速的加速度大 小为a１＝０􀆰２５m/s２,有 ０－v２０＝－２a１x, 可得冰壶甲能在冰面上滑行的距离为x＝v ２ ０ ２a１ ＝３２m． (２)冰壶乙先在t１＝４s内做匀减速直线运动,末速度为v１, 则v１＝v０－a１t１＝３m/s, 位移为x１＝ v０＋v１ ２ t１＝１４m , 摩擦冰面后,冰壶乙比甲多滑行４􀆰５m,则乙此后匀减速运 动的位移为 x２＝x＋４􀆰５m－x１＝２２􀆰５m． 设冰壶乙在摩擦冰面后的加速度大小为a２,则有０－v２１＝ －２a２x２, 解得a２＝０􀆰２m/s２． (３)冰壶乙在摩擦冰面后的运动时间为t２＝ v１ a２ ＝１５s, 则冰壶乙全程的平均速度为􀭵v＝x＋４．５t１＋t２ ＝７３３８m /s≈１􀆰９２m/s． 答案:(１)３２m　(２)０􀆰２m/s２　(３)１􀆰９２m/s 新题快递 解析:木板在斜面上运动时,木板的加速度不变,设加速度为 a,木板从静止释放到下端到达A 点的过程,根据运动学公 式有L＝１２at ２ ０, 木板从静止释放到上端到达 A 点的过程,当木板长度为L 时,有２L＝１２at ２ １, 当木板长度为２L时,有３L＝１２at ２ ２, 又 Δt１＝t１－t０,Δt２＝t２－t０, 联立解得 Δt２∶Δt１＝(３－１)∶(２－１)． 答案:A 假期必刷５ 技能提升台 技能提升 １．解析:铜钱在下、羽毛在上的原因是铜钱单独下落时加速度 大,而不是铜钱重,故选项 A错误;如果没有空气阻力,铜钱 和羽毛单独下落的加速度相同,那么一起下落时不存在铜钱 拖着羽毛的情况,故选项 B错误;因为空气阻力的存在,所 以总是铜钱在下、羽毛在上,故选项 C 正确;毽子的自由下 落过程,羽毛受到了较大的空气阻力,所以不能看作自由落 体运动,故选项 D错误． 答案:C ２．解析:自由落体运动的速度v＝gt,速度与时间成正比,故 A 正确,B错误;自由落体运动的加速度为重力加速度,是不变 的,故 C、D错误,故选 A． 答案:A ３．解析:乙竖直上抛运动的时间为t＝v０g ,甲自由下落的高度 为h甲 ＝１２gt ２＝ v０２ ２g ,乙上升的高度h乙 ＝ １２gt ２＝ v０２ ２g ,故甲 原来距地面的高度为h＝h甲 ＋h乙 ＝ v０２ g ,故 C项正确,A、B、 D错误． 答案:C ４．B ５．解析:由题意知h１＝ １ ２gt ２ １,h２＝ １ ２gt ２ ２,解得t２＝ h２ h１ t１≈０．２０s, C正确． 答案:C 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰２６􀅰 ６．解析:v甲 ＝ ２gh１＝ ２×１０×１０m/s＝１０ ２m/s, v乙 ＝ ２gh２＝ ２×１０×２０m/s＝２０m/s,故 A错误． t甲 ＝ ２h１ g ＝ ２×１０ １０ s＝ ２s , t乙 ＝ ２h２ g ＝ ２×２０ １０ s＝２s ,故B错误． 由v＝gt可知 C正确． h甲 ＝h１－ １ ２g× (２－１)２＝(１０ ２－５)m, h乙 ＝h２－ １ ２g×１ ２＝１５m, h甲 ≠h乙 ,故 D错误． 答案:C ７．解析:(１)由于电火花计时器直接接入照明电路,其工作电压 为２２０V,频率为５０Hz． (２)由于各点之间时间均为０．０２s,两点间距离较小处重物 下落较慢,由此可知,乙端与重物相连． (３)由x２－x１＝aT２ 得x６－x１＝５aT２,由此可得a＝ x６－x１ ５T２ ＝ x６－x１ ５ f ２＝ (３．９２－２．０４)×１０－２×５０２ ５ m /s２＝９．４０m/s２． 答案:(１)２２０V　５０Hz　(２)乙　(３)９．４０　(４)重物拖着纸 带下落时受到摩擦力和空气阻力作用,加速度必然小于重力 加速度 ８．解:(１)设自由下落的末速度为v, 对匀减速过程,有v２－v２１＝２ax, 解得v＝６０m/s． 自由下落的高度h＝v ２ ２g＝１８０m , 则运动员离开飞机时距地面的高度 H＝h＋x＝３０５m． (２)自由落体运动的时间t１＝ v g ＝６s , 匀减速运动的时间t２＝ v－v１ a ≈３．８５s , 则运动员离开飞机后到达地面的时间t＝t１＋t２＝９．８５s． 答案:(１)３０５m　(２)９．８５s 新题快递 解析:(１)依题意,设座舱加速时加速度大小为a１,开始启动 制动系统时,座舱的加速度大小为a２,速度为v, 则有h＝v ２ ２a１ , H－h＝v ２ ２a２ , 联立代入相关数据求得v＝３０m/s,h＝４５m． (２)依题意,可得座舱加速时间为t１＝ v a１ ＝３s, 座舱减速时间为t２＝ v a２ ＝２３ s , 所以座舱从地面上升到最大高度所需的时间t＝t１＋t２＝ １１ ３ s． 答案:(１)４５m　(２)１１３ s 假期必刷６ 技能提升台 技能提升 １．解析:自由落体运动的速度公式为v＝gt,可知t＝０时v＝ ０,且v与t成正比,故 A错误,B正确．自由落体运动的加速 度恒为g,故 C正确．由自由落体运动的位移公式x＝１２gt ２ 可知,x与t２ 成正比关系,故 D错误． 答案:BC ２．解析:xＧt图像只能表示直线运动,故甲、乙均做直线运动,A 错误;甲先向正方向运动位移大于３０m 后,再向反方向运 动,回到位移３０m 处,则甲的路程大于３０m,乙一直向前做 匀速直线运动,位移大小等于路程,其路程为３０m,B错误; 根据题图可知甲和乙的位移相等,为３０m,时间为３０s,则 平均速度􀭵v＝xt ＝１m /s,C错误,D正确． 答案:D ３．解析:甲、乙两位同学同时从起跑线起跑,把他们的运动近似 当作匀速直线运动来处理,由经过一段时间后他们的位置可 知,乙同学做匀速直线运动的速度大于甲同学做匀速直线运 动的速度．在xＧt图像中,一条过原点的倾斜直线表示物体 做匀速直线运动,且斜率大的表示速度大,A 错误,B正确; 在vＧt图像中,一条平行于时间轴的直线表示物体做匀速直 线运动,甲做匀速直线运动的速度大于乙做匀速直线运动的 速度,与题意不符合,C 错误;在vＧt 图像中,一条过原点的 倾斜直线表示物体做初速度为零的匀加速直线运动,甲、乙 分别做初速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动,与 题 意 不 符 合,D 错误． 答案:B ４．解析:根据vＧt图像的知识,图像与时间轴所围图形的面积 表示位移,图像的斜率表示加速度,可知 C、D 两项错误．因 为两车均做变加速运动,平均速度不能用v１＋v２ ２ 计算,故 B 项错误．根据平均速度的定义式结合图像可知 A项正确． 答案:A ５．解析:甲以２m/s的速度做匀速直线运动,乙在０~２s内做匀加 速直线运动,a１＝２m/s２,２~６s内做匀减速直线运动, a２＝－１m/s２．１s末和４s末二者只是速度相同,并未相遇．６s 内甲、乙两物体速度方向一直相同． 答案:C ６．解析:vＧt图线与时间坐标轴所围“面积”表示位移,A、D 选 项中vＧt图像的“面积”不等于２０m,A、D 错误;B中vＧt 图 像的“面积”可能等于２０m,B正确;C中vＧt 图像的“面积” 正好等于２０m,C正确． 答案:BC 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３６􀅰 　　　　假期必刷５　自由落体运动　　　　　　　　 自 由 落 体 运 动 定义:物体只在重力作用下从静止开始 　下落的运动 特点:v０＝０,a＝g(只在重力作用下) 公式:①v＝　　　　;②h＝　　　　; ③v２＝　　　　(用位移表示) 重力加速度的测定 伽利略对自由落体运动的研究 ì î í ï ï ï ï ï ï ï ï ï ï 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 gt　１２gt ２　２gx 　　著名的比萨斜塔实验,发现重的铁球和轻 的铁球几乎同时落地,判断下列说法的正误． (１)物体仅在重力作用下的运动就是自由落体 运动． (　　) (２)物体由静止释放,当空气阻力很小,可忽略 不计时,可以看作自由落体运动． (　　) (３)地球上任一点的重力加速度都相同． (　　) (４)不同物体的重力加速度都相同． (　　) (５)自由落体运动的速度与下落时间成正比． (　　) (６)自由落体运动的位移与下落时间成正比． (　　) 答案:(１)×　(２)√　(３)×　(４)×　(５)√ 　(６)× 一、选择题 １．踢毽子是我国民间的一项体育活动,被人们 誉为“生命的蝴蝶”．近年来,踢毽子成为全 民健身的活动之一．毽子由羽毛和铜钱组 成,在下落时总是铜钱在下、羽毛在上,对此 分析正确的是 (　　) A．铜钱重,所以总是铜钱在下、羽毛在上 B．如果没有空气阻力,也总是出现铜钱在 下、羽毛在上的现象 C．因为空气阻力的存在,所以总是铜钱在 下、羽毛在上 D．毽子的自由下落是自由落体运动 ２．一个苹果从树上无初速度地自由下落,将苹 果看成质点,忽略空气阻力,取向下为正方 向．设苹果下落过程中的速度为v,加速度 为a,下落时间为t,则如图所示的图像中可 能正确的是 (　　) ３．甲物体自高处自由落下,同时乙物体自地面以 初速度v０ 竖直上抛,重力加速度为g,不计空 气阻力．当乙上升到最高点时,甲、乙恰好相 遇,则甲物体原来距地面的高度为 (　　) A． ２v０２ g 　　B． ３v０２ ２g 　　C． v０２ g 　　D． v０２ ３g ４．据说,当年牛顿躺在树下被一个从树上掉下 的苹果砸中,从而激发灵感发现万有引力定 律．假设苹果以大约６m/s的速度砸中牛 顿,那么苹果下落前离地高度约为 (　　) A．１m B．１．８m C．３．６m D．６m ５．如图为甲同学制作的反应时间测量 尺,用来测量其他同学的反应时间． 乙同学先把手放在直尺０cm的位置 做捏住直尺的准备,但手不能碰直 尺,看到甲同学放开直尺时,乙同学 立即捏住下落的直尺．已知乙同学捏 住１０cm的位置,反应时间为０．１４s． 若丙同学进行同样的实验,捏住了２０cm的位 置,则丙同学的反应时间为 (　　) A．０．２８s B．０．２４s C．０．２０s D．０．１６s ６．甲、乙两物体分别从１０m和２０m高处同时 自由落下,不计空气阻力,下面描述正确 的是 (　　) A．落地时甲的速度是乙的１/２ B．落地的时间甲是乙的２倍 C．下落１s时甲的速度与乙的速度相同 D．甲、乙两物体在最后１s内下落的高度 相等 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰１１􀅰 二、非选择题 ７．某同学用如图甲所示的装置测定重力加 速度． (１)电火花计时器的工作电压为　　　　, 频率为　　　　． (２)打出的纸带如图乙所示,实验时纸带的 　　　　(填“甲”或“乙”)端应和重物相 连接． (３)纸带上１至９各点为计时点,由纸带所示 数据可算出实验时的加速度为　　　　m/s２． (４)当地的重力加速度数值为９．８m/s２,请 列出测量值与当地重力加速度的值有差异 的一个原因: 　 　． ８．跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后 先做自由落体运动,当距离地面１２５m时打 开降落伞,伞张开后运动员就以１４．３m/s２ 的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为 ５m/s,求:(取重力加速度g＝１０m/s２) (１)运动员离开飞机时距地面的高度． (２)运动员离开飞机后到达地面的时间． 如图所示,宁波方特欢乐世 界的神州塔是大型室内情境 式四面太空梭,让游客在急 速升降中感受刺激．神州塔 太空梭最大高度 H＝５５m, 上升途中会骤然停止,它的基本原理是太空梭 从地面静止开始以１０m/s２的加速度匀加速 上升,上升到离地面高度为h时以４５m/s２ 的加速度做匀减速直线运动,到达最大高度 时刚好停下．求: (１)制动系统启动时,座舱离地的高度h． (２)座舱从地面上升到 最 大 高 度 所 需 的 时间． 比萨斜塔上创造的奇迹 传说在１５９０年,年仅２６岁的伽利略在比 萨斜塔上进行了落体实验．他特意邀请了一些 大学教授来观看,许多人也闻讯前来围观． 只见伽利略身带两个铁球,一个重４５．４公斤 (１００磅),一个重０．４５４公斤(１磅),像出征的 战士一样,威武地登上塔顶．当他向人们宣布, 这一大一小的两个铁球同时下落,将会同时着 地的时候,塔下面的人像开了锅似的议论开 了:“难道亚里士多德真错了? 这是绝对不可 能的!”“这家伙准是疯了!”􀆺􀆺 伽利略听到这些议论和讥笑,坦然自若, 他胸有成竹地大声说:“先生们,别忙着下结 论,还是让事实出来说话吧!”说完,他伸开双 手,使两个铁球同时从塔上落下来,只见它们 平行下落,越落越快,最后“啪”的一声,同时落 地．面对无可辩驳的实验事实,那些亚里士多 德的忠实信徒,一个个瞠目结舌,不知所措,只 好灰溜溜地走开了．比萨斜塔实验不但推翻了 古代权威的错误学说,结束了它对学术界近两 千年的统治,而且开创了近代科学实验的新 纪元． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰２１􀅰