定时训练06 自由落体运动 专项训练-2027届高考物理一轮复习

定时训练06 自由落体运动 核心梳理 1．自由落体运动的加速度：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都__________，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作__________，通常用g表示。 2．自由落体运动的加速度方向：__________。 3．自由落体运动的加速度大小：在地球上不同的地方，g的大小一般是__________的。在一般的计算中，g可以取__________或__________。 4．自由落体运动的运动规律 （1）自由落体运动实质上是初速度__________，加速度__________的__________运动。 （2）基本公式 速度公式：__________。 位移公式：__________。 速度与位移关系式：__________。 典例精练 基础落实练 1．（人教版必修第一册P53习题改编）有一架照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测这架相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示，底边与地面齐平。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.5m的高度下落，每块砖的平均厚度为6cm，则（g取10m/s2）（　　） A． 图中径迹长度约为0.06m B．A点离释放高度约为0.5m C．曝光时石子的速度约为6.3m/s D．照相机的曝光时间约为0.01s 2．（26-27高一上·湖南长沙·阶段检测）小明做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面时打开降落伞，开始以大小为的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为。取，求： (1)小明打开降落伞时的速度大小； (2)小明离开飞机后，经过多少时间才能到达地面。 能力提升练 3．（26-27高一上·吉林长春·阶段检测）（多选）某物理研究小组利用小球自由落体运动测量教学楼楼顶到地面的高度。如图所示，小组中一个成员将两个铁球1、2用细线连接，用手抓住球2使其与楼顶等高，悬在空中，然后由静止释放。小组其他成员测量下列哪组数据能计算出楼顶到地面的高度（当地的重力加速度值已知，不计空气阻力）（     ） A．只测出球1落到地面的总时间 B．只测出球2落到地面的总时间 C．测出细线长度和两球落到地面的时间差 D．测出细线长度和球1落到地面的总时间 拓展创新练 4．（24-25高一上·四川内江·期中）如图所示，一根细直棒长度为5m，用手提着其上端，在其下端的路面上方有一个长度为5m、内径比直棒直径略大的空心竖直管。如果该空心管安放在平直公路上方，汽车从空心管正下方通过时刚好碰不到管。已知细直棒的下端与空心管的上端相距10m，现放手让细直棒做自由落体运动， g 取10m/s2。（=1.414    =1.732 ）求： (1)直棒下端下落到空心管上端的时间（结果保留根号）； (2)细直棒通过该空心管所用的时间（直棒通过管后继续进入公路下方直径略大于细直棒直径的深坑中）（结果保留根号）； (3)当细直棒开始下落时，汽车以20 m/s 的速度在距离空心管36m处向空心管驶来，汽车至少以多大加速度加速才能不碰到细直棒（不考虑车长，结果保留两位有效数字）。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 定时训练06 自由落体运动 核心梳理 1．自由落体运动的加速度：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都__________，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作__________，通常用g表示。 2．自由落体运动的加速度方向：__________。 3．自由落体运动的加速度大小：在地球上不同的地方，g的大小一般是__________的。在一般的计算中，g可以取__________或__________。 4．自由落体运动的运动规律 （1）自由落体运动实质上是初速度__________，加速度__________的__________运动。 （2）基本公式 速度公式：__________。 位移公式：__________。 速度与位移关系式：__________。 【答案】1． 相同 重力加速度 2．竖直向下 3． 不同 9.8 10 4． 0 g 匀加速直线 gt 2gx 典例精练 1．1．（人教版必修第一册P53习题改编）有一架照相机，其光圈（进光孔径）随被摄物体的亮度自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的。为估测这架相机的曝光时间，实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示，底边与地面齐平。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.5m的高度下落，每块砖的平均厚度为6cm，则（g取10m/s2）（　　） A． 图中径迹长度约为0.06m B．上端离释放高度约为0.5m C．曝光时石子的速度约为6.3m/s D．照相机的曝光时间约为0.01s 【答案】C 【详解】 由图可知，径迹实际长度约为，故A错误； 上端离释放点的高度约为，故B错误； 曝光时石子的速度约为，解得约为6.3m/s，故C正确； 由于径迹长度较小，故可以将石子在图中的运动看做匀速直线运动，故时间为，故D错误。 故选C。 2．（26-27高一上·湖南长沙·阶段检测）小明做低空跳伞表演。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面时打开降落伞，开始以大小为的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为。取，求： (1)小明打开降落伞时的速度大小； (2)小明离开飞机后，经过多少时间才能到达地面。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）打开降落伞后做匀减速运动，根据 其中 可得 （2）离开悬停的飞机后先做自由落体运动，根据 代入数据可解得 设匀减速运动历时，由匀变速运动的规律可知 代入数据可解得 所以所以小明离开飞机后到达地面所用的时间为 3．（26-27高一上·吉林长春·阶段检测）（多选）某物理研究小组利用小球自由落体运动测量教学楼楼顶到地面的高度。如图所示，小组中一个成员将两个铁球1、2用细线连接，用手抓住球2使其与楼顶等高，悬在空中，然后由静止释放。小组其他成员测量下列哪组数据能计算出楼顶到地面的高度（当地的重力加速度值已知，不计空气阻力）（     ） A．只测出球1落到地面的总时间 B．只测出球2落到地面的总时间 C．测出细线长度和两球落到地面的时间差 D．测出细线长度和球1落到地面的总时间 【答案】BCD 【详解】A．设楼顶到地面的高度为，细线长度为，球1、2落地时间分别为，。球1初始距地面，由自由落体规律有。只测时未知，不能唯一确定，故A错误； B．球2从距地面处由静止开始下落，满足。已知且测得，可求，故B正确； C．两球均由静止释放，分别满足球1的位移关系 球2的位移关系 记时间差为，两式相减得 所以 由时间差定义代入上式，得 由已知，和可先求，再由球2的自由落体关系求得，故C正确； D．已知和，由球1的位移关系可得，故D正确。 故选BCD。 4．（24-25高一上·四川内江·期中）如图所示，一根细直棒长度为5m，用手提着其上端，在其下端的路面上方有一个长度为5m、内径比直棒直径略大的空心竖直管。如果该空心管安放在平直公路上方，汽车从空心管正下方通过时刚好碰不到管。已知细直棒的下端与空心管的上端相距10m，现放手让细直棒做自由落体运动， g 取10m/s2。（=1.414    =1.732 ）求： (1)直棒下端下落到空心管上端的时间（结果保留根号）； (2)细直棒通过该空心管所用的时间（直棒通过管后继续进入公路下方直径略大于细直棒直径的深坑中）（结果保留根号）； (3)当细直棒开始下落时，汽车以20 m/s 的速度在距离空心管36m处向空心管驶来，汽车至少以多大加速度加速才能不碰到细直棒（不考虑车长，结果保留两位有效数字）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）依题意，细直棒做自由落体运动，根据 可知细直棒的下端到达空心管的上端的时间为 （2）同理，有 可知细直棒的上端到达空心管的下端的时间为 则细直棒通过该空心管所用的时间 （3）根据 可知细直棒的下端到达空心管的下端的时间为 汽车在内的位移应大于36m，即 解得 即汽车至少以0.91m/s2加速度加速才能不碰到细直棒。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $