内容正文:
自由落体运动:自由落体运动的规律及应用、自由落体运动的图像讲义
自由落体运动:自由落体运动的规律及应用、自由落体运动的图像讲义
考点目录
自由落体运动的规律及应用
自由落体运动的图像
考点一 自由落体运动的规律及应用
【知识点解析】
一、核心知识点
1. 基本概念与成立条件
· 定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
· 两个必备条件:
① 运动学条件:初速度 ;
② 动力学条件:只受重力作用,空气阻力远小于重力时可近似为自由落体。
· 重力加速度 :方向竖直向下;大小通常取 ,粗略计算可取 ;同一地点 值恒定,随纬度升高略有增大,随高度升高略有减小。
1. 核心运动公式
以竖直向下为正方向, 时由静止释放, 为下落的位移(从释放点向下的距离):
· 速度公式:
· 位移公式:
· 速度位移关系:
1. 重要推论(初速度为0的匀加速直线运动推论均适用)
· 瞬时速度之比:第 末、第 末、…、第 末的速度之比
· 总位移之比:前 内、前 内、…、前 内的下落位移之比
· 连续相等时间内的位移比:第 1 个 内、第 2 个 内、…、第 个 内的位移之比
· 逐差公式:连续相等时间 内的位移差恒定:,常用于频闪实验测重力加速度。
1. 常见实际应用
· 测反应时间:释放直尺后被测者捏住直尺,根据捏住位置的下落高度 ,由 计算的时间即为反应时间。
· 测深度/高度:从井口静止释放石块,根据下落总时间 ,由 估算井深(忽略声音传播时间)。
· 频闪照相问题:利用连续相等时间的位移,通过逐差法计算重力加速度,或用“中间时刻瞬时速度等于平均速度”求某点瞬时速度。
二、解题思路
1. 判模型:确认运动满足“初速度为0、只受重力”,判定为自由落体运动;
1. 定正方向:通常取竖直向下为正方向, 取正值,位移、速度均为正;
1. 选公式:已知时间选位移、速度公式;已知末速度选速度位移公式;涉及连续相等时间用逐差推论;
1. 代值计算:统一单位,代入对应公式求解;多段运动分段处理,利用前后段的速度、位移衔接。
【例题分析】
例1.(25-26高一上·广东深圳·期末)“测量反应时间”的实验如下:甲同学握住直尺上端,并使直尺保持竖直静止状态。乙同学将拇指和食指对准在40.0cm刻度处;实验时甲同学突然自由释放直尺,乙同学经反应后夹住直尺。重力加速度取,下列判断正确的是( )
A.若乙同学夹住在20.0cm刻度处,则其反应时间为0.2s
B.每次测量的反应时间与乙同学初始对准的刻度有关
C.若把尺的长度刻度值改为反应时间值,则数值分布也是均匀的
D.若甲同学放开直尺时使直尺具有向下的初速度,则测得的反应时间偏小
例2.(25-26高一上·广东广州·期末)如图所示,椰子从距地面高度20m的树上由静止落下。不计椰子下落时受到的空气阻力,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.椰子下落过程所用的时间为4s
B.椰子到达地面时的速度为20m/s
C.椰子下落过程的平均速度为5m/s
D.同一高度同时掉落的椰子中,质量较大的椰子比质量较小的椰子更快掉落到地面
例3.(25-26高一上·广东广州·期中)图甲为意大利著名建筑物比萨斜塔,相传伽利略在此做过自由落体实验。如图乙所示,现将两个小铁球P和Q用长不可伸长的轻绳连接,从与比萨斜塔的塔顶等高的A处将悬吊Q球的P球由静止释放。测得Q球落地的时间,忽略空气阻力:g取,求:
(1)比萨斜塔的高度H;
(2)P、Q球落地的时间差;
(3)Q球从释放到刚落地过程中的最后1s内的位移s。
例4.(24-25高一上·广东深圳·期末)北方的冬天,天气寒冷,在楼顶上经常会出现冰挂现象,当地人俗称“冰溜子”。如图所示,已知“冰溜子”长度为d,每层楼的高度为H,,楼共有五层。某天温度升高,五楼顶部的“冰溜子”熔化了,自由下落,不计空气阻力。重力加速度为g。
(1)求“冰溜子”下端刚落到地面所需要的时间。
(2)如果把“冰溜子”看作质点,求其经过2楼所用的时间。
例5.(25-26高一上·广东广州·期中)高空抛物会造成严重的安全隐患,刑法修正案(十一)新设高空抛物罪,“高空抛物”正式入刑|。若一小玻璃球从高度80m处的楼层由静止滑落,不计空气阻力,取重力加速度,求:
(1)小玻璃球经过多长时间落到地面;
(2)小玻璃球落地时速度的大小;
(3)下落过程中,小玻璃球在最后2s内的位移大小。
【变式训练】
变式1.(24-25高一上·广东深圳·期末)某同学用一根长45cm的直木条制作了一把反应时间测量尺。测量尺的最下端为零刻度。当测量尺突然下落时,被测者发现后马上用手抓住,根据抓住的位置判断反应时间,如图所示。按照反应时间,每0.05秒在尺上对应位置标记一个刻度。重力加速度取,关于该测量尺,下列说法正确的是( )
A.测量尺上的刻度均匀分布 B.该测量尺的量程为0.30秒
C.相邻两段间距的差值为 D.0.05秒的刻度距离零刻度线约
变式2.(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)一根悬挂的直杆AB,长度为L,在B端正下方h处有一个静止的圆柱筒CD,长度为d。给直杆AB一个竖直向下的初速度v0,此时直杆和圆柱筒同时开始下落。忽略空气阻力,重力加速度为g,则直杆AB穿过圆柱筒CD的时间为( )
A. B.
C. D.
变式3.(25-26高一上·广东汕头·期中)某人从离地面高的空中从静止释放一小球,小球自由落下,取,求:
(1)小球经过多长时间落到地面;
(2)小球的落地速度大小。
变式4.(25-26高一上·广东东莞·期中)高空抛物会造成严重的安全隐患,刑法修正案(十一)新设高空抛物罪,“高空抛物”正式入刑。若一小玻璃球从高度80m处的楼层由静止滑落,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小玻璃球经过多长时间落到地面;
(2)小玻璃球落地时速度的大小;
(3)小玻璃球整个下落过程的平均速率大小。
(4)下落过程中,小玻璃球在最后1s内的位移大小。
变式5.(25-26高一上·广东梅州·期中)一次演习中,一空降特战兵实施空降,飞机悬停在215m高的空中后,空降特战兵从机舱中一跃而下,假定空降特战兵空降过程如下:空降特战兵出舱后先做自由落体运动,下落2s后打开辅伞,立即做匀速运动,过了一段时间后打开主伞,以的加速度大小做匀减速直线运动,但为了保证空降特战兵安全着陆,落地的速度不能超过,取,求:
(1)空降特战兵做自由落体运动下落的距离和达到的速度大小;
(2)若空降兵落地时速度大小为,求空降兵从跳伞落到地面的时间。
考点二 自由落体运动的图像
【知识点解析】
一、核心知识点
以下均以释放点为坐标原点,竖直向下为正方向, 时刻释放为前提。
1. 图像(速度-时间图像)
· 图像形状:过坐标原点的倾斜直线。
· 物理意义:
· 斜率:直线的斜率等于重力加速度 ,斜率恒定说明加速度恒定,是匀加速直线运动;
· 面积:图线与时间轴围成的三角形面积,等于对应时间内物体下落的位移 。
· 拓展:若取竖直向上为正方向,图像为过原点、斜率为 的向下倾斜直线。
1. 图像(位移-时间图像,下落位移)
· 图像形状:过坐标原点、开口向上的抛物线的一部分(对应二次函数 )。
· 物理意义:
· 某点切线的斜率:表示该时刻物体的瞬时速度,斜率逐渐增大,说明速度不断增大;
· 注意: 图像是位移随时间的变化关系,不是物体的运动轨迹,自由落体的实际轨迹是竖直直线。
· 拓展:若纵坐标为“距离地面的高度”,则图像为开口向下的抛物线,初始高度为正,随时间减小。
1. 图像(加速度-时间图像)
· 图像形状:平行于时间轴的水平直线,纵坐标恒为 。
· 物理意义:加速度恒定不变;图线与时间轴围成的面积等于对应时间内的速度变化量。
二、解题思路
1. 认坐标轴:先看清横、纵坐标的物理量及单位,明确图像类型;
1. 看初始点:起点是否在原点,判断初速度、初始位移是否为0,是否符合自由落体特征;
1. 析斜率/面积: 图抓斜率(加速度)和面积(位移); 图抓切线斜率(瞬时速度);
1. 验公式:结合自由落体的公式,验证图像的函数关系是否匹配。
【例题分析】
例1.(25-26高一上·广东梅州·阶段检测)以下图像中v表示物体的速度,h表示物体距离地面的高度,t表示由静止释放后经历的时间,则可以表示物体做自由落体运动的是( )
A.B.C. D.
例2.(25-26高一上·广东江门·阶段检测)如图所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的自由落体运动的图像,下列说法错误的是( )
A.甲是a-t图像 B.乙是v-t图像
C.丙是h-t图像 D.丁是a-t图像
例3.(25-26高一上·广东汕头·阶段检测)取竖直向上为正方向,下列图像中正确反映自由落体运动规律的是( )
A.B. C. D.
【变式训练】
变式1.(25-26高一上·广东潮州·阶段检测)苹果自由下落过程中,苹果距地高度h、下落速度v、下落时间t的图像关系正确的是( )
A. B.C. D.
变式2.(25-26高一上·广东湛江·阶段检测)小球从空中由静止下落,与水平地面相碰后反弹至某一高度,其速度v随时间t变化的关系图线如图所示,则( )
A.小球反弹的最大高度为
B.0~0.8 s内小球的位移大小为
C.与地面相碰,小球速度变化量的大小为
D.小球下落过程中的加速度小于上升过程中加速度
变式3.(25-26高一上·广东中山·阶段检测)如图都是以时间为横轴的图像,一个物体做自由落体运动,则关于此物体的x-t,v-t图像说法正确的是( )
A.v-t图象可能是乙图
B.v-t图象可能是丙图
C.x-t图象可能是甲图
D.x-t图象可能是丁图
2
学科网(北京)股份有限公司
$自由落体运动:自由落体运动的规律及应用、自由落体运动的图像讲义
自由落体运动:自由落体运动的规律及应用、自由落体运动的图像讲义
考点目录
自由落体运动的规律及应用
自由落体运动的图像
考点一 自由落体运动的规律及应用
【知识点解析】
一、核心知识点
1. 基本概念与成立条件
· 定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
· 两个必备条件:
① 运动学条件:初速度 ;
② 动力学条件:只受重力作用,空气阻力远小于重力时可近似为自由落体。
· 重力加速度 :方向竖直向下;大小通常取 ,粗略计算可取 ;同一地点 值恒定,随纬度升高略有增大,随高度升高略有减小。
1. 核心运动公式
以竖直向下为正方向, 时由静止释放, 为下落的位移(从释放点向下的距离):
· 速度公式:
· 位移公式:
· 速度位移关系:
1. 重要推论(初速度为0的匀加速直线运动推论均适用)
· 瞬时速度之比:第 末、第 末、…、第 末的速度之比
· 总位移之比:前 内、前 内、…、前 内的下落位移之比
· 连续相等时间内的位移比:第 1 个 内、第 2 个 内、…、第 个 内的位移之比
· 逐差公式:连续相等时间 内的位移差恒定:,常用于频闪实验测重力加速度。
1. 常见实际应用
· 测反应时间:释放直尺后被测者捏住直尺,根据捏住位置的下落高度 ,由 计算的时间即为反应时间。
· 测深度/高度:从井口静止释放石块,根据下落总时间 ,由 估算井深(忽略声音传播时间)。
· 频闪照相问题:利用连续相等时间的位移,通过逐差法计算重力加速度,或用“中间时刻瞬时速度等于平均速度”求某点瞬时速度。
二、解题思路
1. 判模型:确认运动满足“初速度为0、只受重力”,判定为自由落体运动;
1. 定正方向:通常取竖直向下为正方向, 取正值,位移、速度均为正;
1. 选公式:已知时间选位移、速度公式;已知末速度选速度位移公式;涉及连续相等时间用逐差推论;
1. 代值计算:统一单位,代入对应公式求解;多段运动分段处理,利用前后段的速度、位移衔接。
【例题分析】
例1.(25-26高一上·广东深圳·期末)“测量反应时间”的实验如下:甲同学握住直尺上端,并使直尺保持竖直静止状态。乙同学将拇指和食指对准在40.0cm刻度处;实验时甲同学突然自由释放直尺,乙同学经反应后夹住直尺。重力加速度取,下列判断正确的是( )
A.若乙同学夹住在20.0cm刻度处,则其反应时间为0.2s
B.每次测量的反应时间与乙同学初始对准的刻度有关
C.若把尺的长度刻度值改为反应时间值,则数值分布也是均匀的
D.若甲同学放开直尺时使直尺具有向下的初速度,则测得的反应时间偏小
【答案】A
【详解】A.甲同学释放直尺后,直尺做自由落体运动,根据
解得
若乙同学夹住在20.0cm刻度处,则直尺下落距离为
联立解得,故A正确;
B.根据可知,反应时间只由直尺下落高度h决定,h是夹住刻度与初始对准刻度的差值,与初始对准刻度本身无关,故B错误;
C.根据可知,与h不是线性关系,故刻度换算成时间后数值分布不均匀,故C错误;
D.若释放时有向下初速度,相同反应时间内直尺下落距离更大,实验中我们用下落距离反推时间,测得下落高度偏大,算出的反应时间偏大,故D错误。
故选A。
例2.(25-26高一上·广东广州·期末)如图所示,椰子从距地面高度20m的树上由静止落下。不计椰子下落时受到的空气阻力,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.椰子下落过程所用的时间为4s
B.椰子到达地面时的速度为20m/s
C.椰子下落过程的平均速度为5m/s
D.同一高度同时掉落的椰子中,质量较大的椰子比质量较小的椰子更快掉落到地面
【答案】B
【详解】A.椰子下落过程所用的时间为,A错误;
B.椰子到达地面时的速度为v=gt=20m/s,B正确;
C.椰子下落过程的平均速度为,C错误;
D.因重力加速度与质量无关,则同一高度同时掉落的椰子中,质量较大的椰子与质量较小的椰子同时落到地面,D错误。
故选B。
例3.(25-26高一上·广东广州·期中)图甲为意大利著名建筑物比萨斜塔,相传伽利略在此做过自由落体实验。如图乙所示,现将两个小铁球P和Q用长不可伸长的轻绳连接,从与比萨斜塔的塔顶等高的A处将悬吊Q球的P球由静止释放。测得Q球落地的时间,忽略空气阻力:g取,求:
(1)比萨斜塔的高度H;
(2)P、Q球落地的时间差;
(3)Q球从释放到刚落地过程中的最后1s内的位移s。
【答案】(1)51.2m
(2)0.2s
(3)25m
【详解】(1)Q球与P球一起做自由落体运动,Q球到地面的距离为
比萨斜塔的高度为
(2)P球做自由落体到达地面过程中运动的位移为H,所以
可解得
所以P、Q两球落地的时间差为
(3)Q球在空中一共运动了3s,Q球前两秒运动的位移为
所以最后一秒内,Q球运动的距离为
例4.(24-25高一上·广东深圳·期末)北方的冬天,天气寒冷,在楼顶上经常会出现冰挂现象,当地人俗称“冰溜子”。如图所示,已知“冰溜子”长度为d,每层楼的高度为H,,楼共有五层。某天温度升高,五楼顶部的“冰溜子”熔化了,自由下落,不计空气阻力。重力加速度为g。
(1)求“冰溜子”下端刚落到地面所需要的时间。
(2)如果把“冰溜子”看作质点,求其经过2楼所用的时间。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)冰溜子做自由落体运动,由自由落体公式有
解得“冰溜子”下端刚落到地面所需要的时间为
(2)冰溜子从静止掉落到二楼楼顶所通过得位移为
落到二楼楼顶的时间为,则由自由落体运动知识可知
冰溜子落到一楼楼顶时的时间为,由运动学知识有
联立解得经过2楼所用的时间为
例5.(25-26高一上·广东广州·期中)高空抛物会造成严重的安全隐患,刑法修正案(十一)新设高空抛物罪,“高空抛物”正式入刑|。若一小玻璃球从高度80m处的楼层由静止滑落,不计空气阻力,取重力加速度,求:
(1)小玻璃球经过多长时间落到地面;
(2)小玻璃球落地时速度的大小;
(3)下落过程中,小玻璃球在最后2s内的位移大小。
【答案】(1)4s
(2)40m/s
(3)60m
【详解】(1)根据
代入数据可得
(2)根据
代入数据可得
(3)小球在最后2s内的位移
代入数据可得
【变式训练】
变式1.(24-25高一上·广东深圳·期末)某同学用一根长45cm的直木条制作了一把反应时间测量尺。测量尺的最下端为零刻度。当测量尺突然下落时,被测者发现后马上用手抓住,根据抓住的位置判断反应时间,如图所示。按照反应时间,每0.05秒在尺上对应位置标记一个刻度。重力加速度取,关于该测量尺,下列说法正确的是( )
A.测量尺上的刻度均匀分布 B.该测量尺的量程为0.30秒
C.相邻两段间距的差值为 D.0.05秒的刻度距离零刻度线约
【答案】B
【详解】A.根据自由落体公式
在相等的时间间隔内下降的高度是不均匀的,故A错误;
B.根据自由落体公式可解得
代入数据后可解得,故B正确;
C.根据公式
相邻两段间距的差值为,故C错误;
D.代入公式可得,故D错误。
故选B。
变式2.(25-26高一上·广东佛山·阶段检测)一根悬挂的直杆AB,长度为L,在B端正下方h处有一个静止的圆柱筒CD,长度为d。给直杆AB一个竖直向下的初速度v0,此时直杆和圆柱筒同时开始下落。忽略空气阻力,重力加速度为g,则直杆AB穿过圆柱筒CD的时间为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】给直杆AB一个竖直向下的初速度,此时直杆和圆柱筒同时开始下落。直杆和圆柱筒有相同的重力加速度,选圆柱筒CD为参考系,则直杆相对于圆柱筒匀速下落,则直杆AB穿过圆柱筒CD的时间为A到D时间减去B到C时间,根据匀速运动的位移一时间关系公式得
故选A。
变式3.(25-26高一上·广东汕头·期中)某人从离地面高的空中从静止释放一小球,小球自由落下,取,求:
(1)小球经过多长时间落到地面;
(2)小球的落地速度大小。
【答案】(1)5s
(2)50m/s
【详解】(1)根据
可得
(2)小球的落地速度大小
变式4.(25-26高一上·广东东莞·期中)高空抛物会造成严重的安全隐患,刑法修正案(十一)新设高空抛物罪,“高空抛物”正式入刑。若一小玻璃球从高度80m处的楼层由静止滑落,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小玻璃球经过多长时间落到地面;
(2)小玻璃球落地时速度的大小;
(3)小玻璃球整个下落过程的平均速率大小。
(4)下落过程中,小玻璃球在最后1s内的位移大小。
【答案】(1)
(2)
(3)20m/s
(4)
【详解】(1)根据
代入题中数据,解得物体落地时间为
(2)物体落地的速度为
(3)平均速率
(4)设小玻璃球下落3s的位移为,根据自由落体运动位移公式有
所以小玻璃球在最后1s内的位移为
变式5.(25-26高一上·广东梅州·期中)一次演习中,一空降特战兵实施空降,飞机悬停在215m高的空中后,空降特战兵从机舱中一跃而下,假定空降特战兵空降过程如下:空降特战兵出舱后先做自由落体运动,下落2s后打开辅伞,立即做匀速运动,过了一段时间后打开主伞,以的加速度大小做匀减速直线运动,但为了保证空降特战兵安全着陆,落地的速度不能超过,取,求:
(1)空降特战兵做自由落体运动下落的距离和达到的速度大小;
(2)若空降兵落地时速度大小为,求空降兵从跳伞落到地面的时间。
【答案】(1)20m,20m/s
(2)14s
【详解】(1)空降特战兵做自由落体运动下落的距离
达到的速度
(2)减速运动的初速度,末速度。减速的时间
减速下降的距离
匀速的时间
总时间为
考点二 自由落体运动的图像
【知识点解析】
一、核心知识点
以下均以释放点为坐标原点,竖直向下为正方向, 时刻释放为前提。
1. 图像(速度-时间图像)
· 图像形状:过坐标原点的倾斜直线。
· 物理意义:
· 斜率:直线的斜率等于重力加速度 ,斜率恒定说明加速度恒定,是匀加速直线运动;
· 面积:图线与时间轴围成的三角形面积,等于对应时间内物体下落的位移 。
· 拓展:若取竖直向上为正方向,图像为过原点、斜率为 的向下倾斜直线。
1. 图像(位移-时间图像,下落位移)
· 图像形状:过坐标原点、开口向上的抛物线的一部分(对应二次函数 )。
· 物理意义:
· 某点切线的斜率:表示该时刻物体的瞬时速度,斜率逐渐增大,说明速度不断增大;
· 注意: 图像是位移随时间的变化关系,不是物体的运动轨迹,自由落体的实际轨迹是竖直直线。
· 拓展:若纵坐标为“距离地面的高度”,则图像为开口向下的抛物线,初始高度为正,随时间减小。
1. 图像(加速度-时间图像)
· 图像形状:平行于时间轴的水平直线,纵坐标恒为 。
· 物理意义:加速度恒定不变;图线与时间轴围成的面积等于对应时间内的速度变化量。
二、解题思路
1. 认坐标轴:先看清横、纵坐标的物理量及单位,明确图像类型;
1. 看初始点:起点是否在原点,判断初速度、初始位移是否为0,是否符合自由落体特征;
1. 析斜率/面积: 图抓斜率(加速度)和面积(位移); 图抓切线斜率(瞬时速度);
1. 验公式:结合自由落体的公式,验证图像的函数关系是否匹配。
【例题分析】
例1.(25-26高一上·广东梅州·阶段检测)以下图像中v表示物体的速度,h表示物体距离地面的高度,t表示由静止释放后经历的时间,则可以表示物体做自由落体运动的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】物体做自由落体运动,则有,
可知图像为一条过原点的倾斜直线,图像为一条抛物线。
故选A。
例2.(25-26高一上·广东江门·阶段检测)如图所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的自由落体运动的图像,下列说法错误的是( )
A.甲是a-t图像 B.乙是v-t图像
C.丙是h-t图像 D.丁是a-t图像
【答案】A
【详解】AD.自由落体运动的加速度等于重力加速度,为一恒量,故甲不是a-t图像,丁为a-t图像,选项A错误,D正确;
B.由公式知做自由落体运动的物体的速度与时间成正比,选项B正确;
C.由知自由落体的h-t图线为抛物线,选项C正确。
本题选说法错误项,故选A。
例3.(25-26高一上·广东汕头·阶段检测)取竖直向上为正方向,下列图像中正确反映自由落体运动规律的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.取竖直向上为正方向,由自由落体运动规律可知,图像为开口向下的抛物线,故A错误;
BC.取竖直向上为正方向,由自由落体运动规律可知,为一条过原点的向下倾斜的直线,故B错误,C正确;
D.取竖直向上为正方向,由自由落体运动规律可知,加速度大小为重力加速度,方向竖直向下,加速度为负值,故D错误。
故选C。
【变式训练】
变式1.(25-26高一上·广东潮州·阶段检测)苹果自由下落过程中,苹果距地高度h、下落速度v、下落时间t的图像关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.设苹果自由下落时的高度为,则
整理得
可知h − t图像不是直线,h − t2图像是不过原点的直线,故AB错误;
CD.以v2为纵轴、h为横轴画出的图像,根据
可知是一条不过原点的倾斜直线,如果以v为纵轴,以h为横轴画出的图像是开口向左的抛物线的一支,故C正确,D错误。
故选C。
变式2.(25-26高一上·广东湛江·阶段检测)小球从空中由静止下落,与水平地面相碰后反弹至某一高度,其速度v随时间t变化的关系图线如图所示,则( )
A.小球反弹的最大高度为
B.0~0.8 s内小球的位移大小为
C.与地面相碰,小球速度变化量的大小为
D.小球下落过程中的加速度小于上升过程中加速度
【答案】B
【详解】A.小球能弹起的最大高度对应图中0.5s−0.8s内速度图像的面积,所以
h=×3×0.3m=0.45m
故A错误;
B.图像面积代表位移,0~0.8 s内小球的位移大小为
故B正确;
C.小球与地面碰撞前的速度为5m/s,方向竖直向下,与地面碰撞后的速度大小为3m/s,方向竖直向上,则小球速度的变化量
方向竖直向上,故C错误;
D.v-t图像的斜率等于加速度,由图可知,小球下落过程中的加速度
上升过程加速度
下落过程中的加速度等于上升过程中加速度,故D错误。
故选B。
变式3.(25-26高一上·广东中山·阶段检测)如图都是以时间为横轴的图像,一个物体做自由落体运动,则关于此物体的x-t,v-t图像说法正确的是( )
A.v-t图象可能是乙图
B.v-t图象可能是丙图
C.x-t图象可能是甲图
D.x-t图象可能是丁图
【答案】A
【详解】AB.自由落体运动是初速度为零加速度为g的匀加速直线运动
图象是过原点的向上倾斜的直线,图象可能是乙图,故A正确,B错误;
CD.自由落体运动的位移时间关系式为
则x-t图象是抛物线的一部分,故CD错误。
故选A。
【点睛】解决本题的关键知道自由落体运动的特点,知道自由落体运动是初速度为零加速度为g的匀加速直线运动.
2
学科网(北京)股份有限公司
$