小练3 自由落体与竖直上抛-【衡水金卷·先享题】2027年高考物理拿满基础分自主小练

物理 9.【解析】(1)因电磁橇在轨道上由静止做匀加速直线 运动。设加速度为a1,由v=o十at (1分) 解得a1=二=116.2-56.0 m/s2=70m/s2 t2-t 0.86 (1分) 电磁橇在传感器1时的速度1=56.0m/s(1分) 由U-6=2ax (1分) 一 解得电磁橇启动处距传感器1的距离为d=2a 562 2X70m=22.4m (1分) (2)设电磁橇能达到的最大速度为，对应的时刻为 t',则有n=十a1(t-t) (1分) 设电磁橇做匀减速运动的加速度为a2 由a2=6二匹=一40m/s2和6=n十a2(t6- t16一ts (1分) 解得vn=280m/s (1分) 故电磁橇的位移为x%十0三1540m1分) 2a2 运动的时间为仁丝十0二=11s (1分) 10.【解析】(1)由运动学公式得=2ax (3分) 解得4，=10√/10m/s≈31.6m/s (2分) 因为y,<50m/s,所以飞机不能依靠自身的发动机 从航空母舰上起飞 (2分) (2)设弹射装置使舰载飞机具有的初速度为 由运动学公式得2一6=2a.x (3分) 解得w=10√15m/s≈38.7m/s (2分) ⑧规律总绌求解匀变速直线运动问题的一般步骤 (1)基本思路 画过程 判断运 选择 选用公式 解方程 分析图 动性质 正方向 列方程 并讨论 (2)应注意的问题：①选择公式时一定要注意分析已知 量和待求量，根据所涉及的物理量选择合适的公式求 解，会使问题筒化。②对于刹车类问题，当车的速度为 零时，停止运动，其加速度也突变为零。利用基本公式 :求解此类问题时，应先计算车停下所用的时间，再选择 合适的公式求解。③对于双向可逆类问题，如沿光滑 :斜面上滑的物块，到最高点后仍能以原加速度匀加速 下滑，全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可对 全过程列式，但必须注意x,v、a等矢量的正、负号及物 理意义。 小练3有由落体与竖直上抛 1,B【解析】运动员下落的整个过程所用的时间t= 2五=2X1s≈1,4s,下落前5m的过程所用 V&=V-10 参考答案及解析 的时间√否-√需。=1则运动员用于姿 态调整的时间t2=t一t=0,4s,B项正确，A、C、D项 错误。 易错剖析物体由静止开始的自由下落过程才是自由 落体运动，而从中间截取的一段运动过程不是自由落 :体运动，等效于竖直下抛运动，应该用初速度不为零的 :匀交速直线运动规律去解决此类问题。 2.D【解析】自由落体运动是只在重力作用下从静止 开始下落的运动，一个棉花团由静止开始下落时，受 到的空气阻力不可忽略，不是自由落体运动，A项错 误：雨滴经过窗子的这段运动初速度不为零，不是自 由落体运动，B项错误；自由落体只受重力作用，遵循 相同的规律，由心=2gh和h=号g可知重的物体 和轻的物体下落是一样快的，与物体的质量无关，C 项错误；由于物体只受重力作用，有恒定的加速度g, 因此△v=g△t都相同，D项正确。 3.B【解析】A到地面的高度h1=8.5×6cm= 0.51m,B到地面的高度h2=6.5×6cm=0.39m, 设开始下落点为O,则ha4=H-h1=1.99m,hc知= H-h:=2.11m。由ha=之g,可得i≈0.63s, 由hm=号g,可得6≈0.65s.曝光时间△=有 t=0.02s,B项正确。 8一题多解估算法：自由落体运动到A点的速度)= √2gha≈6.3m/s。图中AB的实际长度AB= 0.12m因为0.12m远小于1.99m,故可以近似地将 AB段的运动当作匀速直线运动，故1=AB≈0.02s,B 项正确。 4.D【解析】伽利略所用的科学研究方法是逻辑推理， A项错误；伽利略提出物理学的研究思路是：观察现 象、提出假设、逻辑推理、科学实验，这是一个循序渐 进、循环开放的理论，B项错误：伽利略时代有长度测 量工具和时间测量工具，但由于自由落体太快，时间 测量不准，故不能准确测出下落物体的瞬时速度，C 项错误，D项正确。 5.D【解析】自由下落的物体初速度为零，重力加速度 为g,由人=号g和口=g贴可知物体下落前1s内、 前2s内、前3s内的位移大小之比为1：4：9；1s末、 2s末、3s末的速度大小之比为1：2：3，A、B项错误； 由=2gh可知物体下落1m末、2m末、3m末的速 度大小之比为1：√2：√3，D项正确；由v=gt可知物 体下落第1个1m、第2个1m、第3个1m的时间之 参考答案及解析 比为1：(W2-1):(W3-√2)，故物体下落第1个1m、 第2个1m、第3个1m的平均速度大小之比为1： (√2+1)：(W3十√2)，C项错误。 6.D【解析】由图可知，若释放小球的瞬间频闪仪刚好 闪光，根据自由落体运动的位移公式h=号g,可知 在最初的0.04s下落的位移约为0.008m,所以照片 中数字的单位为cm,A项错误，D项正确；利用最后 一个点，根据=弓gi,解得g≈9.68m/s<g,故 小球受到的空气阻力不可忽略，B项错误：根据= 2g'x,可以算出小球运动到A位置的速度，C项错误。 7.B【解析】由题意知两张照片中运动员下降的高度 分别为h1=5m-3.2m=1.8m,h2=5m-1.8m= 3.2m,设拍摄第一张照片时下落的时间为t,由h1= 号tha=g计d)P得时间间隔a=0.20s,B 项正确。 8.以【解新】由h=之g得=√原，代人数据得乙 同学第一次的反应时间为0.15s,第二次的反应时间 为0.1s,A项错误，B项正确；由v=gt知乙同学第一 次抓住直尺前瞬间，直尺的速度大小为1.5m/s,C项 正确：将直尺的长度20cm代入t=√g 中得= 0.2s,故该尺的侧量量程为0.2s,D项错误。 9.AD【解析】由g1=一g可知1=云，此时两球的 速度均为=g=号。若将自由落体分成两段相等 的时间间隔t,则球b下落的高度之比为1：3，因此相 遇点距地面的高度为=子，A项正确：由上抛运 动的对称性可知球a恰能上升到球b释放的位置，故 h=,B项错误；两球的间距随时间的变化情况为 2g Ah=h-(f-g)-号gr,故△h=h-6,由△h =0知抛出后经t=么两球相遇，C项错误，D项 正确。 10.1)4(2分)2m d (2分) 2)$(2-1)2分) ’2h开超 (3)a(2分)2k(2分) 【解析】(1)由瞬时速度的定义知小钢球过光电门的 瞬时速度=，再由子=2gH得重力加速度g 物理 d 2H。 (2)由运动学规律有2gh=(4)2一()，解得g to d1-)。 2htt号 (3)小钢球释放的位置离光电门A的位置恒定，因 此每次通过光电门A的速度一定，由么=1一之gt 变形得产=。一受1，对比图线的截距和斜率知小钢 球过光电门A时的速度为a,重力加速度g=2k。 11.【解析】(1)a球下落h1=0.8m到达A口 由h1=2g片得=0.4s (2分) a球下落h1十L=3.2m到达B口 1 由h十L=2g戏得=0.8s (2分) a球通过空心管AB的时间△t=t一ti=0.4s (1分) (2)设经t秒两球相遇，由h1十L十h2=(wt r)+sr得1=0.6s 1 (2分) (3)设b球以1上抛时两球在A口相遇，由h2十L =4-号g6得u=15m/s (2分) 设b球以vg上抛时两球在B口相遇，由h2=t一 乞g号得4=7.5m/s (2分) 故b球的初速度范围为7.5m/s15m/s (1分) 小练4运动图像追及相遇问题 1.C【解析】汽车在0~10s内匀速驶离出发点，10~ 20s内静止，20~40s内匀速驶回出发点，离出发点 最远的距离为30,40s末回到出发点，C项正确， A、B项错误；汽车在20~40s内做匀速直线运动，加 速度a=0,D项错误。 2.D【解析】根据图像信息可知：aa=14.0m/s 8 子nga-0。m/g=-号n心，A项错误：由 v-t图像与时间轴围成的面积表示位移可知，t=2s 时以及t=1.6s时，C车均在B车前方，B、C项错误； 设经过时间t,B、C两车并排行驶，则有xB=x,又因 1 0=乞at,c=wt十2act,由图像可知 1 4m/s,联立解得B、C两车并排行驶时离出发点的距 离约为9.6m,D项正确。拿满基础分自主小练·物理 班级： 姓名： 小练3自由落体与竖直上抛 (建议用时：30分钟，满分62分) 考情分析主要考查：自由落体运动：初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动模型，如高空坠物、滴水问题等；竖 直上抛运动：“匀减速直线运动”或“分段运动（上升+下落）”形式涉及速度公式、位移公式及对称性规律（时间对称、 速度对称)；测量重力加速度。 题型：选择题、实验题、计算题难度：中，但对高空坠物、抛体运动等情境建模实际问题；对竖直上抛运动的“往返问 题”的多解分析；利用数字计时器及光电门测量重力加速度考查时，难度较大。考频（★★★） 第1~7小题为单项选择题，每小题4分；第 A.伽利略所用的科学研究方法是猜想与 8~9小题为多项选择题，每小题6分 假设 1.(教材改编题)女子单人10米跳台比赛中， B.伽利略提出观察现象、逻辑推理、科学实验、 某运动员在跳台上倒立静止，然后下落，前 提出假设的方法有力的推动了人类进步 5m完成技术动作，随后5m完成姿态调 C.伽利略用实验验证voct的困难是不能很 整。假设整个下落过程近似为自由落体运 准确地测定下落的距离和下落时间 动，重力加速度为10m/s2,则她用于姿态 D.伽利略用实验验证v∝t的困难是不能 调整的时间约为 测出下落物体的瞬时速度 A.0.2s B.0.4s 5.(教材改编题)关于从某高处自由下落的物 C.1.0s D.1.4s 体，下列说法正确的是 2.（教材改编题)关于自由落体运动，下列说 A.物体在前1s内、前2s内、前3s内的位 法正确的是 移大小之比为1：3：5 A.一个棉花团由静止开始下落的运动是自 B.物体下落1s末、2s末、3s末的速度大 由落体运动 小之比为1：3：5 B.雨滴经过窗子的这段运动可以看成是自 C.物体下落第1个1m、第2个1m、第3 由落体运动 个1m的平均速度大小之比为1：（√2 C.重的物体总是比轻的物体下落得快 1):(W5-√2) D.自由下落的物体在任意两个相等的时间 D.物体下落1m末、2m末、3m末的速度 间隔内的速度增量相同 3.(教材改编题)有一种“傻瓜”照相机，其光 大小之比为1：√2：√3 圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调 6.(教材改编题)如图所示为小球自由下落的 节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为 频闪照片。频闪仪每隔0.04s闪光一次， 估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间，实验 照片中的数字是小球距释放点的距离，已 者从某砖墙前的高处使一个石子自由落 知重力加速度g=10m/s2。由题目的已知 下，拍摄石子在空中的照片如 条件和照片所给的信息，可以判断出 图所示。由于石子的运动，它 A.照片中数字的单位为mm 898 在照片上留下了一条模糊的 B.小球受到的空气阻力可忽 3.16 略不计 7.05 径迹。已知石子从地面上方 2.5m的高度处由静止下落， 落的径迹 C.无法求出小球运动到A位12.42一 ○A 每块砖的平均厚度为6cm,重 置的速度 力加速度g=10m/s2,请估算 D.释放小球的瞬间频闪仪刚935一O 地面 这架照相机的曝光时间为 好闪光 A.0.01sB.0.02sC.0.1s D.0.2s 7.(教材改编题)跳水运动员训练时从离水面 4.(教材改编题)伽利略用巧妙的推理推翻了 5m高的跳台双脚朝下由静止开始自由下 亚里士多德的错误观点并猜想“自由落体 落。某同学利用手机的连拍功能连拍了多 是一种最简单的变速运动，速度应该是均 张照片，测得其中两张连续的照片中，运动 匀变化的”，但伽利略时代想用实验验证 员双脚离水面的高度分别为3.2m和 v∝t困难特别大，著名的斜面实验巧妙地 1.8m。已知重力加速度g=10m/s2,手机 解决了这一难题。伽利略用逻辑推理与科 连拍的时间间隔是 学实验相结合，使物理学进入了全新的高 A.0.16s B.0.20s 度，开启了物理学研究的新纪元。下列说 C.0.24s D.0.28s 法正确的是 8.（多选，教材改编题)很多同学都做过测量 释放小钢球。小钢球通过光电门的遮光 “反应时间”的实验。如图所示，甲同学手 时间为t,则小钢球经过光电门时的速度 握直尺，某时刻甲同学放开直尺，从乙同学 ,重力加速度g= 看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用 (用测得的物理量的符号表示) 的时间就叫反应时间。直尺长20cm,处于 (2)小明认为小糖的方法中很难保证小钢 竖直状态；乙同学的手放在直尺0刻度线 球球心正好对准刻度尺零刻度线，他在原 位置。甲、乙两位同学做了两次测量反应 光电门A上另加一个光电门B,如图乙所 时间的实验，第一次乙同学手抓住直尺位 示。测出两光电门间的高度差为h,记录 置的刻度值为11.25cm,第二次手抓住直 显示小钢球过A、B两光电门所用的时间 尺位置的刻度值为5cm。直尺下落过程中 分别为t1、t2,则测得的重力加速度为 始终保持竖直状态。重力加速度g= (用测得的物理量的符号表示)。 10m/s2,不计空气阻力，下列说法正确的是 (3)小明保持光电门A的位置不变，多次 A.乙同学第一次的“反应时 改变光电门B的位置，每次均让小钢球从 间”为1.25s 同一位置由静止释放，记录每次两光电门 B.乙同学第二次的“反应时 间的高度差h及小钢球从光电门B到光 间”为0.1s C.乙同学第一次抓住直尺前 电门A的时间1，作出的 -t图像如图丙 的瞬间，直尺的速度大小 所示。若图像斜率为k,纵截距为a,则小 为1.5m/s 钢球过光电门A时的速度为 ,当 D.若将直尺上原来的长度值改为对应的 地的重力加速度大小为 。(用测 “反应时间”值，则测量的量程为0.3s 得的物理量的符号表示) 9.(多选，2026衡水月考)如图所示，将球a从 11.(12分，2026西安月考)如图所示，长L= 地面以初速度o。竖直上抛的同时，将另一 2.4m的空心管AB沿竖直方向固定，下 相同的球b从地面上方h处由静止释放。 端管口B距离地面的高度h2=2.8m,a 若不计空气阻力，重力加速度为g,关于两 球从距离上端管口h1=0.8m处沿管的轴 球运动的说法正确的是 线由静止释放，同时b球从地面以初速度 A.若两球相遇时速度等大，则相 Ob 10m/s沿管的轴线竖直上抛，两小球的直 遇点距地面的高度为 径均小于管的直径，不考虑空气阻力，重 )) 力加速度g=10m/s2。 B.若两球相遇时速度等大，则h Vo (1)求a球通过空心管AB的时间； =6 777 (2)求b球抛出后经多长时间a、b两球 相遇； C.若球a抛出的初速度较大，则抛出后经t (3)欲使b球上升过程中a、b两球在空心 意两球相遇 管中相遇，求b球的初速度范围。 D.若球a抛出的初速度较大，则抛出后经t =九两球相遇 00 10.（10分，教材改编题)物理兴趣小组想利用 数字计时器及光电门测量重力加速度。 (1)小糖安装的实验装置如图甲所示，刻 度尺竖直固定在铁架台上，光电门离刻度 尺零刻度线的竖直距离为H,让直径为d 的小钢球球心对准刻度尺零刻度线，自由 6