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微练3 自由落体运动和竖直上抛运动
1.用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端的地方,乙同学在直尺下端刻度为零的地方做捏住直尺的准备,但手没有碰直尺,当乙同学看到甲同学放开直尺时,立即握住直尺,结果乙同学握住直尺的刻度为b。小明同学根据所学知识计算出不同刻度对应的反应时间,从而在这把尺子上标刻度做成“反应时间测量尺”。已知重力加速度为g。关于“反应时间测量尺”,下列说法正确的是( )
A.其“时间刻度”是均匀的,与长度刻度成正比例
B.其“时间刻度”是不均匀的,且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密
C.其“时间刻度”是不均匀的,且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”疏
D.如果在月球上使用此刻度尺,“时间刻度”的每个数字应该成比例改小一些
2.(多选)宋代朱淑真在《对景漫成》中用诗句“枫叶醉红秋色里,两三行雁夕阳中”描写了秋天枫叶下落的情景。有一片枫叶在飒飒秋风中飘然落下,下落的高度为9.6 m,历经的时间是1.6 s,取重力加速度大小g=10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.枫叶下落不可以看成自由落体运动
B.枫叶下落的轨迹一定是直线
C.枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于6 m/s
D.枫叶的平均速度可能小于6 m/s
3.在2020年舟山中学第67届校田径运动会上,苏同学以2.13 m的成绩打破了舟山市高中男子跳高纪录(2.05 m)夺得冠军。经了解,苏同学身高1.91 m,据此可估算出他离地时竖直向上的速度最接近( )
A.6.5 m/s B.5.5 m/s
C.4.5 m/s D.3.5 m/s
4.(2025·山东济南模拟)一狙击手进行动态狙击训练,从空中O点以初速度v0竖直向上抛出一瓶子,当瓶子速度大小变为时恰好在抛出点上方h0处。要求狙击手在瓶子下落阶段且在抛出点上方h0到下方h0的范围内击中瓶子,则瓶子被击中所处的时间段在抛出后的( )
A.0~ B.~
C.~ D.~
5.某校高一课外活动小组自制一枚水火箭,设水火箭发射后始终在竖直方向上运动。 在水火箭向下喷水过程中,水火箭可认为做匀加速直线运动。 水火箭从地面静止出发经过6 s 到达离地面高60 m处时水恰好喷完,接着水火箭向上做匀减速运动,最后落回到地面。 空气阻力不计,g=10 m/s2,求:
(1)恰好喷完水时水火箭的速度;
(2)水火箭上升离地面的最大高度;
(3)水火箭从发射到残骸落回到地面过程的总时间。
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微练3 自由落体运动和竖直上抛运动
1.B 由公式h=gt2可得t= ,可知,其“时间刻度”是不均匀的,且靠近直尺零刻度的地方“时间刻度”密,故A、C错误,B正确。由于月球上的重力加速度小,可知如果在月球上使用此刻度尺,“时间刻度”的每个数字应该成比例改大一些,故D错误。
2.AC 若枫叶下落做自由落体运动,则1.6 s下落的高度为h=×10×1.62 m=12.8 m,枫叶下落不可以看成自由落体运动,轨迹也不一定是直线,故A正确,B错误;枫叶的位移一定不小于9.6 m,平均速度 m/s=6 m/s,枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于6 m/s,故C正确,D错误。
3.C 该同学跳高时重心升高的高度为h=2.13-×1.91=1.175 m,则他离地时竖直向上的速度v= m/s≈4.85 m/s,故选C。
4.D 根据题意有-2gh0=2-v02,则瓶子上升的最大高度为H=h0,当瓶子刚好下落到抛出点上方h0被击中时有t1=+ ,当瓶子刚好下落到抛出点下方h0被击中时有t2=+ ,所以瓶子被击中所处的时间段在抛出后的~,故选D。
5.解析:(1)若恰好喷完水时水火箭的速度为v,则
解得v=20 m/s。
(2)喷完水后火箭上升的高度h′==20 m
水火箭上升离地面的最大高度H=h+h′=80 m。
(3)喷完水后水火箭上升的时间t2==2 s
从最高点到落地的时间t3= =4 s
总时间t=t1+t2+t3=12 s。
答案:(1)20 m/s (2)80 m (3)12 s
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