1.3 自由落体运动和竖直上抛运动的规律 同步练习-2027届高考物理一轮复习

1.3自由落体运动和竖直上抛运动的规律同步练习 2027届高考物理一轮复习 一、单选题 1．物理学的发展推动了社会的进步，关于物理学中一些事件和科学方法，下列说法正确的是（　　） A．当物体的形状大小对所研究问题的影响可忽略不计时，将物体简化、抽象为质点的方法叫替代法 B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是采用了极限思想 C．伽利略通过：问题提出——提出猜想——实验验证——合理外推，得出自由落体的运动规律 D．根据速度定义式，当非常小时，就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了等效替代方法 2．高空坠物极易对行人造成伤害。一枚鸡蛋从一居民楼的25层坠下，忽略空气阻力，则其（　　） A．速度不变，加速度增大 B．速度不变，加速度不变 C．速度增大，加速度增大 D．速度增大，加速度不变 3．甲、乙两物体距地面的高度比为2∶1，同时开始做自由落体运动。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙在空中运动的时间比为2∶1 B．甲、乙在空中运动的时间比为 C．两物体落地的速度大小相等 D．甲的加速度是乙的加速度的2倍 4．物理图像能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量之间的相互关系，是分析物理问题的有效手段之一。关于自由落体运动的规律，下列各物理量的图像正确的是（g取）（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，一个两端封闭的玻璃管，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。第一次实验：打开开关使管内空气与大气连通，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管顶端同时开始下落，观察物体下落的情况。第二次实验：把玻璃管里的空气抽出去，再次观察物体下落的情况。则下列说法正确的是（　　） A．这两次实验，羽毛下落均可近似看作自由落体运动 B．第一次实验中，铁片和羽毛下落时间相同，加速度相同 C．第二次实验中，铁片和羽毛下落时间相同，加速度相同 D．采用第二次实验的方法，在东莞和北京分别做该实验，铁片下落的时间相同 6．某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处自由落下的一个小石子摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间是0.01s，重力加速度g取10m/s2。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.8cm，实际长度为100cm的窗框在照片中的长度为4.0cm。根据以上数据估算，石子开始下落的位置距离窗户的高度约为（　　） A．10m B．20m C．40m D．50m 7．对跳蚤和跳蚤仿生机器人原地竖直起跳的研究。原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速），加速过程中重心上升的时间称为“加速时间”。离地后重心继续上升，此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。已知跳蚤的“加速时间”为0.8ms，上跳的“竖直高度”为0.25m。若机器人具有与跳蚤相等的起跳加速度，“加速时间”为1.6ms。不计空气阻力，则机器人上跳的“竖直高度”为（　　） A．2m B．1.5m C．1m D．0.5m 二、多选题 8．如图，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方h处，空心管长为L，小球球心与管的轴线重合，并在竖直线上，小球的直径小于管的内径，小球可以无障碍穿过空心管，不计空气阻力，下列判断正确的是（   ） A．两者均无初速度同时释放，小球在空中不能穿过管 B．两者同时释放，小球具有竖直向下的初速度，管无初速度，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关 C．先让小球自由下落，当小球落至空心管上边缘时，无初速释放空心管。则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关 D．两者均无初速度释放，但小球提前了时间释放，则小球一定能穿过管，且穿过管的时间与当地重力加速度无关 9．如图所示，制作一把“反应时间测量尺”。乙同学用手捏住直尺的顶端，甲同学用手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺。在乙同学放手让直尺下落时，甲同学立刻捏住直尺。读出甲同学捏住直尺的刻度，就可以粗略确定甲同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度，使它变为“反应时间测量尺”，下列说法正确的有（　　） A．20cm刻度所对应的时间刻度约为0.2s B．0.1s与0.2s刻线间的距离，比0.2s和0.3s刻线间的距离短 C．在北京做好的“反应时间测量尺”拿到赤道处使用，测量出的反应时间会比实际值略大 D．若下落时直尺略有倾斜，则测量出的反应时间会比实际值略大 10．在时刻，从水平地面以初速度竖直上抛一小球a，同时在小球a正上方离地高H处的位置自由释放小球b，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A．若两球同时落地，则 B．若两球同时落地，则 C．若a、b能在空中相遇，则相遇的时刻 D．若a、b能在空中相遇，则相遇的时刻 三、实验题 11．某实验小组用图甲中装置研究自由落体运动的规律，实验使用频率为50Hz的交流电源。 (1)打点计时器的周期T=__________s。 (2)实验中重物应选下列两个物体中的 。 A．边长为3cm的实心铁块 B．边长为3cm的空心塑料立方块 (3)图乙中纸带__________（填“左”或“右”）端与重物相连。 (4)按正确的操作步骤多次实验后，该同学得到一条点迹清晰纸带的部分如图乙所示，图中A、B、C、D、E、F、G为纸带上相邻的点。已知d1，d2，d3，d4，d5，d6，则在打E点时，重物下落的速度大小为__________，测出重物的加速度大小为___________。（用字母表示） (5)写出一条引起重力加速度的测量值小于真实值的原因：________________________________。 12．某学习小组利用如图甲所示的装置测量当地重力加速度．将小球从某位置静止释放，当小球从光电门中经过时，光电门1、光电门2记录它的遮光时间分别为、．两光电门的高度差为h，测得实验时所用小球的直径为d（d很小）．当地重力加速度记为g，完成下面的问题：（计算结果均用题中字母表示） (1)小球通过光电门1时的速度大小______． (2)若小球做自由落体运动，则应满足关系式______． (3)多次调节两光电门之间的高度差h，并同时记录对应的、，获得多组实验数据后，某同学作出h与的关系图像如图乙所示，并测得图像的斜率为k，则当地重力加速度______． 四、解答题 13．甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。 14．长为的管从地面以的速度竖直上抛，上管口正上方处有一可视为质点的小球同时自由下落。重力加速度取，不计空气阻力，管运动过程保持竖直，小球穿过管的过程与管间无相互作用，求： (1)管经过多长时间上升到最高点； (2)小球穿出下管口时离地的高度。 15．一客运列车匀速行驶，其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击。坐在该客运列车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s。在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此时的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根轨道的长度为25.0 m，每节货车车厢的长度为16.0 m，货车车厢间距忽略不计。求 (1)客车运行的速度大小； (2)货车运行加速度的大小。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B B C B C AB ABD AC 11．(1)0.02 (2)A (3)左 (4) (5)存在一定的空气阻力和摩擦阻力 12．(1) (2) (3) 13． 【详解】设甲开始的加速度为a，两段时间间隔都为t，则甲在两段时间内的总路程为： 乙在两段时间内的总路程为： 由上两式得 14．(1) (2) 【详解】（1）管上升到最高点时速度为0，由 解得 （2）设从静止开始经过小球到达下管口，此过程中小球的位移 管的位移 由几何关系 解得 此时下管口离地的距离为 15．(1)；(2)a＝1.35 m/s2 【详解】(1)设连续两次撞击轨道的时间间隔为Δt，每根轨道的长度为l，则客运列车的速度为 其中，解得 (2)设从货车开始运动后t＝20.0s内列车行驶的距离为s1，货车行驶的距离为s2，设货车的加速度为a，30节列车车厢的总长度为L＝30×16.0m=480m，由运动学公式有 ， 由题意，有 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $