内容正文:
小阶段巩固练(三) 第二章 第2—4节
说明:单选题每小题4分,多选题每小题6分,本试卷总分68分
一、单选题
1.关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.在空气中不考虑空气阻力的运动都是自由落体运动
B.下落开始连续三个1 s内的位移之比是1∶3∶5
C.做自由落体运动的物体通过的位移与所用的时间成正比
D.后一秒的初速度总比前一秒的末速度大10 m/s(g取10 m/s2)
2.随着社会的发展,人们生活水平提高,越来越多的人喜欢旅游。某森林公园的玻璃栈道直线长100米,宽2米。假设某名游客从该栈道的一端由静止出发,先匀加速后匀速,加速度a=2 m/s2,最大速度为4 m/s,则该游客从该栈道的一端到另一端的最短时间为( )
A.24 s B.26 s
C.27 s D.8 s
3.如图所示,用长为1.8 m的轻绳的上、下两端各拴一个小球A、B(均可视为质点),站在一定高处,用手捏住小球A,B球竖直悬挂,某时刻由静止释放小球A,测得两球先后落地的时间差为0.2 s,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。则小球A的释放点到地面的高度为( )
A.4.8 m B.5 m
C.5.6 m D.6 m
4.小明用高速相机拍下一幅水滴下落的照片,如图所示,其中第4滴水刚要离开屋檐,若滴水的时间间隔相同,第2滴水与第3滴水的实际间距为0.15 m,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,则图中第1滴水的速度大小为( )
A.2 m/s B.3 m/s
C.4 m/s D.5 m/s
5.一个苹果从树梢落下,做自由落体运动,它最后0.5 s的位移是1.75 m,重力加速度大小g取10 m/s2,则苹果下落的高度是( )
A.1.2 m B.1.5 m
C.1.8 m D.2 m
二、多选题
6.一汽车在平直公路上行驶,遇到险情紧急刹车。在汽车刹车后的行驶过程中,下列说法正确的是( )
A.汽车的速度增大
B.汽车的速度减小
C.汽车的位移增大
D.汽车的位移减小
7.某次跳水比赛中,运动员(可看作质点)的速度—时间(v-t)图像如图所示。t=0时刻运动员向上跳离跳板,2 s末运动员入水,2.75 s末运动员的速度恰好为0。取竖直向下为正方向,则下列说法正确的是( )
A.运动员离开跳板后先上升了2.5 m
B.运动员距水面的最大高度为11.25 m
C.运动员入水后的加速度为20 m/s2
D.运动员前2 s内的平均速度为5 m/s
8.一质点从原点沿x轴正方向运动,其速度v与时间t的关系为v=4+2t(m/s),它的位置坐标x与它的速度v的关系图像如图所示,关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A.该质点的加速度大小为1 m/s2
B.该质点从原点运动到x=21 m处所用的时间为3 s
C.该质点从原点运动到x=21 m处的平均速度大小为7 m/s
D.t=0时,该质点是从x=4 m处开始运动的
三、非选择题
9.(6分)物理兴趣小组设计了如图装置测量重力加速度。钢球被通电的电磁铁吸附,电磁铁断电瞬间钢球由静止开始下落。钢球下落途中会经过Ⅰ、Ⅱ两个光电门,钢球从光电门中经过时,光电门可以记录它的遮光时间t。已知两光电门的竖直高度差为h,钢球通过光电门Ⅰ的时间为t1,通过光电门Ⅱ的时间为t2,测得实验时所用钢球的直径为d。
(1)开始实验前,需要调整电磁铁吸附的钢球球心与光电门Ⅰ、Ⅱ的中心在同一竖直方向上。
(2)钢球球心经过光电门Ⅰ时的速度大小为 v1=________。
(3)重力加速度g=____________(用所测物理量的符号表示)。
(4)从实验的角度看,钢球的直径d大小与速度测量的误差________(选填“有关”或“无关”)。
10.(12分)冰壶比赛是冬奥会的重要项目。比赛中冰壶在水平冰面上的运动可视为匀减速直线运动直至停止,已知一冰壶被运动员推出的初速度大小为3.6 m/s,其加速度大小为0.2 m/s2,求:
(1)冰壶10 s末和20 s末的速度大小;
(2)冰壶在20 s内的位移大小;
(3)冰壶在静止前2 s内滑行的距离。
11.(12分)小明做低空跳伞表演。他离开悬停的直升机后先做自由落体运动,当距离地面80 m时打开降落伞,开始以大小为5 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为10 m/s。g取10 m/s2,求:
(1)小明打开降落伞时的速度大小;
(2)小明离开直升机时距地面的高度;
(3)小明离开直升机后,经过多长时间才能到达地面。
小阶段巩固练(三)
1.B [物体由静止开始下落且仅受重力作用的运动为自由落体运动,故A错误;自由落体位移公式为h=gt2,g取10 m/s2时,第1秒内位移为5 m,第2秒内位移为15 m,第3秒内位移为25 m,故位移之比是1∶3∶5,故B正确;根据位移公式h=gt2,得位移与所用时间的平方成正比,故C错误;后一秒的初速度与前一秒的末速度是同一时刻的速度,差值应为0,故D错误。故选B。]
2.B [达到最大速度所需时间t1==2 s,此阶段位移s1==4 m,匀速时间t2==24 s,总时间t总=t1+t2=26 s,故选B。]
3.B [设小球A的释放点到地面的高度为h,释放后两球都做自由落体运动,则有h=,h-l=,根据题意可知tA-tB=0.2 s,l=1.8 m,联立解得h=5 m,故选B。]
4.B [设滴水的时间间隔为T,则有g(2T)2-gT2=0.15 m,解得T=0.1 s,则题图中第1滴水的速度大小为v1=g·3T=3 m/s,故选B。]
5.C [设苹果下落总时间为t,总位移为h=gt2,最后0.5 s的位移等于总位移与前(t-0.5) s的位移之差,即g(t-0.5 s)2=1.75 m,解得t=0.6 s,总位移为h=×10×0.62 m=1.8 m,故选C。]
6.BC [在汽车刹车后的行驶过程中,汽车的速度减小,故A错误,B正确;在汽车刹车后的行驶过程中,汽车的速度虽然在减小,但仍在向前运动,故汽车的位移仍在增大,故C正确,D错误。故选BC。]
7.BD [v⁃t图像与坐标轴围成的面积表示位移,由题图可知,0~0.5 s内表示运动员离开跳板后向上运动的过程,所以运动员离开跳板后先上升的高度为x=×0.5×5 m=1.25 m,同理可知0.5~2 s内表示运动员从最高点开始下落到入水前的运动过程,分析知运动员距水面的最大高度为h=×(2-0.5)×15 m=11.25 m,故A错误,B正确;根据加速度的定义式可知,运动员入水后的加速度为a= m/s2=-20 m/s2,故C错误;由题图可知,运动员前2 s内做的是匀变速直线运动,所以根据匀变速直线运动的平均速度公式可知,运动员前2 s内的平均速度为 m/s=5 m/s,故D正确。故选BD。]
8.BC [根据速度时间公式有v=v0+at,根据题意有v=4+2t(m/s),两式对比,可得v0=4 m/s,a=2 m/s2,故A错误;由题图可知,质点在x=21 m处的速度为v=10 m/s,根据v=4+2t(m/s),解得t=3 s,故B正确;该质点从原点运动到x=21 m处,可知位移为21 m,时间为3 s,故平均速度大小为 m/s=7 m/s,故C正确;由题可知,质点是从原点沿x轴正方向运动,所以t=0时的初位置为x=0,故D错误。故选BC。]
9.解析:(2)(3)钢球球心经过光电门Ⅰ的时间极短,则其平均速度可认为等于瞬时速度,有v1=
钢球球心通过光电门Ⅱ的瞬时速度为v2=
两光电门的竖直高度差为h,根据匀变速直线运动的规律有=2gh
解得重力加速度g=。
(4)钢球的直径d太大,则下落过程中可能受到的阻力大,且用平均速度代替瞬时速度的误差大,则可能会影响速度的测量,故钢球的直径d大小与速度测量的误差有关。
答案:(2) (3) (4)有关
10.解析:(1)冰壶运动的总时间为t0= s=18 s
则冰壶10 s末的速度大小为v10=v0-at10=3.6 m/s-0.2×10 m/s=1.6 m/s
冰壶20 s末的速度大小为0。
(2)冰壶在20 s内的位移大小为x=×18 m=32.4 m。
(3)根据逆向思维可知,冰壶在静止前2 s内滑行的距离为Δx=×0.2×22 m=0.4 m。
答案:(1)1.6 m/s 0 (2)32.4 m (3)0.4 m
11.解析:(1)打开降落伞后做匀减速运动,有v2-=2ah2
其中a=-5 m/s2,解得v0=30 m/s。
(2)离开悬停的直升机后先做自由落体运动,由匀变速运动的规律有-0=2gh1
又H=h1+h2
解得H=125 m。
(3)由自由落体运动可知t1=
解得t1=3 s
设匀减速运动历时t2,由匀变速运动的规律可知t2=
解得t2=4 s
所以从离开直升机到落到地面所用的时间为t=t1+t2=7 s。
答案:(1)30 m/s (2)125 m (3)7 s
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