第1章 微练3 自由落体运动和竖直上抛运动 多过程问题(教用Word)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习
微练3 自由落体运动和竖直上抛运动 多过程问题
梯级Ⅰ基础练
1.(2025·抚顺模拟)伽利略用斜面实验来研究落体运动的规律,不仅找出了落体运动的规律,更重要的是开辟了一条物理学的研究之路。下列说法正确的是(C)
A.让小球在倾角较小的斜面上运动,目的是缩短小球的运动时间,减小小球下落的加速度
B.让小球在斜面上运动,其实质是“放大”重力,减小位移与速度
C.伽利略在斜面实验的基础上合理外推:如果斜面的倾角增大到90°,那么小球的运动就是自由落体运动
D.伽利略把竖直实验的结果推广到斜面实验,是思维方法的一种“升华”,这种方法被称为“放大法”
解析 让小球在倾角较小的斜面上运动,目的是延长小球的运动时间,减缓小球下落的速度,减小小球的加速度,A项错误;让小球在斜面上运动,其实质是“冲淡”重力,减小小球的加速度,延长时间,B项错误;伽利略在斜面实验的基础上合理外推:如果斜面的倾角增大到90°,那么小球的运动就是自由落体运动,C项正确;伽利略把斜面实验的结果推广到竖直实验,是思维方法的一种“升华”,这种方法被称为“合理外推”,D项错误。
2.(2025·重庆模拟)严冬屋檐下有冰凌,冰凌可看成质点(如图)。人在屋檐下行走要防止冰凌砸到头部,因此一定要有安全防范意识。假设冰凌做自由落体运动,冰凌最后1 s内下落的高度为25 m,重力加速度大小g=10 m/s2,则冰凌自由下落的总时间为(C)
A.2.5 s B.2.8 s
C.3 s D.3.5 s
解析 冰凌最后1 s内下落的高度为25 m,则最后1 s中间时刻的速度为v= m/s=25 m/s,根据自由落体运动规律可得v=g(t-0.5 s),则冰凌自由下落的总时间为t=
+0.5 s=3 s,C项正确。
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3.(2025·玉溪模拟)某小区楼房年久老化,靠路边的楼房墙体有一块混凝土脱落,混凝土下落过程可看作自由落体运动,离地面最后2 m下落所用的时间为0.1 s,取重力加速度大小g=10 m/s2,则这块混凝土脱落处到地面的高度约为(C)
A.10 m B.12 m
C.21 m D.15 m
解析 设离地面最后h0=2 m的过程中的初速度为v0,末速度为v1,根据匀变速运动规律有v1=v0+gΔt,=
,其中Δt=0.1 s,联立解得v1=
m/s,这块混凝土脱落处到地面的高度为h=
≈21 m,C项正确。
4.(2025·银川模拟)将一小球从足够高的塔顶以某初速度竖直向上抛出,经时间t=2 s小球的速度大小为v=5 m/s,忽略空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。下列说法正确的是(A)
A.初速度大小可能为25 m/s,2 s末小球在抛出点上方30 m处
B.初速度大小一定为15 m/s,2 s末小球在抛出点下方10 m处
C.初速度大小可能为15 m/s,2 s末小球在抛出点下方10 m处
D.初速度大小可能为25 m/s,2 s末小球在抛出点下方30 m处
解析 若t=2 s时的速度方向向上,则根据v=v0-gt,初速度v0=25 m/s,此时小球在抛出点上方h=t=
×2 m=30 m;若t=2 s时的速度方向向下,则根据v=v0-gt,可得初速度v0=15 m/s,此时小球在抛出点上方h=
t=
×2 m=10 m,A项正确。
5.(2025·连云港模拟)调节家中水龙头,让水一滴一滴由静止开始不断下落,每两个相邻水滴之间时间间隔相等,忽略空气阻力和水滴间的相互影响,则在水滴落地前,下列说法正确的是(B)
A.1、2两水滴之间的距离保持不变
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B.1、2两水滴在下落过程中距离越来越大
C.1、2两水滴之间的速度差越来越大
D.以水滴3为参考系,水滴1做匀加速直线运动
解析 设两水滴之间的时间间隔为Δt,则第2滴水下落时间t时两滴水的距离Δh=g(t+Δt)2-
gt2=gΔt·t+
gΔt2,则随时间t的增加1、2两水滴在下落过程中距离越来越大,A项错误,B项正确;1、2两水滴之间的速度差Δv=g(t+Δt)-gt=gΔt,保持不变,C项错误;以水滴3为参考系,因水滴的加速度均相同,可知水滴1做匀速直线运动,D项错误。
6.竖井的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一升降机从竖井的井底由静止做匀加速直线运动,在上升16 m达到最大速度8 m/s的瞬间立即做匀减速直线运动,运行到井口时的速度恰好为0,此次升降机运行的总时间为12 s。下列说法正确的是(B)
A.升降机减速时的加速度大小为2 m/s2
B.升降机加速时的加速度大小为2 m/s2
C.升降机此次运行上升的总距离为32 m
D.升降机减速上升的距离为8 m
解析 由-0=2a加x,可得a加=2 m/s2,升降机加速时的加速度大小为2 m/s2,B项正确;加速所用时间为t加=
=4 s,升降机减速时的加速度大小为a减=
=1 m/s2,A项错误;升降机减速上升的距离为x减=
a减(t-t加)2=32 m,D项错误;升降机此次运行上升的总距离为s=x+x减=48 m,C项错误。
梯级Ⅱ能力练
7.(多选)(2025·朝阳模拟)将一物体从某位置在t=0时刻以一定初速度竖直向上抛出,t=0.4 s时物体的速度大小变为4 m/s,不计空气阻力,g=10 m/s2,下列说法正确的是(BC)
A.0.4 s时物体的运动方向可能向下
B.物体一定是在1.6 s时回到抛出点
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