（4）自由落體運(yùn)動(dòng)與追擊相遇問題-2022-2023學(xué)年高一物理人教版（2019）寒假作業(yè)

（4）自由落體運(yùn)動(dòng)與追擊相遇問題——2022-2023學(xué)年高一物理人教版（2019）寒假作業(yè)1.一物體以足夠大的初速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在上升過程最后1s初的瞬時(shí)速度的大小和最后1s內(nèi)的位移大小分別是（g?。?)A.10m/s，10m B.10m/s，5mC.5m/s，5m D.由于不知道初速度的大小，故無法計(jì)算2.背越式跳高采用弧線助跑，距離長(zhǎng)，速度快，動(dòng)作舒展大方。如圖所示是某運(yùn)動(dòng)員背越式跳高過程的分解圖，由圖可估算出運(yùn)動(dòng)員在躍起過程中起跳的豎直速度為()A.2m/s B.5m/s C.8m/s D.11m/s3.如圖所示，兩位同學(xué)在教學(xué)樓上做自由落體實(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)在四樓先將小球A釋放，當(dāng)下落距離為h時(shí)，乙同學(xué)在三樓將小球B釋放，小球B釋放時(shí)間t后，兩球恰好同時(shí)落地，小球不在同一條豎直線上，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法中正確的是()A.小球A釋放點(diǎn)離地高度為B.小球A釋放點(diǎn)離地高度為C.若兩位同學(xué)均各上一層樓重做以上實(shí)驗(yàn)，兩小球仍能同時(shí)落地D.若兩位同學(xué)均各下一層樓重做以上實(shí)驗(yàn)，小球A先落地4.足球比賽前，裁判員用拋硬幣的方法確定哪個(gè)球隊(duì)先開球。若硬幣從離地面高為的空中自由下落，不計(jì)空氣阻力，取。則硬幣落地的速度大小和最后0.1s內(nèi)硬幣下落的位移大小分別為()A.6m/s0.55m B.6m/s0.25m C.12m/s0.55m D.12m/s0.25m5.關(guān)于重力加速度，下列說法不正確的是()A.重力加速度g是標(biāo)量，只有大小沒有方向，通常計(jì)算中g(shù)取B.在地面上不同的地方，g的大小不同，但它們相差不是很大C.在地球上同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中落至同一高度時(shí)的加速度都相同D.在地球上同一地點(diǎn)，離地面高度越大，重力加速度g越小6.某同學(xué)學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容后，和同伴一起做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)：自高為H的塔頂自由落下A物體的同時(shí)B物體自塔底以初速度豎直上拋，且兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，A物體和B物體的加速度都為g，方向豎直向下。則()A.若，兩物體相遇時(shí)，B正在下降途中B.若，兩物體在地面相遇C.若，兩物體相遇時(shí)B物體正上升D.若，則兩物體在下降的途中相遇7.在抗擊新冠肺炎的戰(zhàn)“疫”中，機(jī)器人發(fā)揮了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，機(jī)器人從護(hù)士站到病區(qū)為患者運(yùn)送生活物品，如圖甲所示。某次運(yùn)送物品時(shí)，機(jī)器人沿直線運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示，則()A.時(shí)機(jī)器人開始返回B.護(hù)士站與接收點(diǎn)之間的距離為120mC.運(yùn)送過程中，機(jī)器人的平均速度為2m/sD.運(yùn)送過程中，物品在0~10s與20~30s內(nèi)的加速度相同8.“低頭族”面臨越來越多的潛在風(fēng)險(xiǎn)，若司機(jī)也屬于低頭一族，出事概率會(huì)劇增。若高速公路（可視為平直公路）的同一車道上兩小車的車速均為108km/h，車距為105m，前車由于車輛問題而緊急剎車，而后方車輛的司機(jī)由于低頭看手機(jī)，4s后拾頭才看到前車剎車，經(jīng)過0.4s的反應(yīng)時(shí)間后也緊急剎車，假設(shè)兩車剎車時(shí)的加速度大小均為，則()A.兩車不會(huì)相撞，兩車間的最小距離為12mB.兩車會(huì)相撞，相撞時(shí)前車車速為6m/sC.兩車會(huì)相撞，相撞時(shí)后車車速為18m/sD.條件不足，不能判斷兩車是否相撞9.甲、乙兩輛汽車同時(shí)同地出發(fā)，沿同方向做直線運(yùn)動(dòng)，兩車速度的二次方隨x的變化圖像如圖所示，下列說法正確的是()A.汽車甲停止前，甲、乙兩車相距最遠(yuǎn)時(shí)，甲車的位移為6mB.汽車甲的加速度大小為C.汽車甲、乙在時(shí)相遇D.汽車甲、乙在處的速度大小為10.甲、乙兩輛汽車在一條平直的單行道上同向行駛，乙車在前，速度大小為，甲車在后，速度大小為，且，當(dāng)兩車相距L時(shí)，甲車感覺到危險(xiǎn)，以加速度大小a開始剎車，同時(shí)鳴笛示意乙車，乙車同時(shí)也以加速度大小a開始加速，為了避免相撞，a最小應(yīng)為()A. B. C. D.11.駕駛員看見汽車前方的物體后，從決定停車到右腳剛剛踩在制動(dòng)器踏板上為止所經(jīng)過的時(shí)間，叫作反應(yīng)時(shí)間。在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，汽車按一定速度行駛的距離稱為反應(yīng)距離。從踩緊踏板到車停下的這段距離稱為剎車距離。司機(jī)從發(fā)現(xiàn)情況到汽車完全停下來，汽車所通過的距離叫作停車距離，如圖所示。設(shè)某司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為，停車距離為s。如果汽車正常行駛時(shí)的速度為，剎車制動(dòng)力是定值f，汽車質(zhì)量為m。請(qǐng)就汽車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)前方情況到汽車完全停止這一實(shí)際情景，推導(dǎo)出停車距離s的表達(dá)式，并寫出兩條與表達(dá)式內(nèi)容有關(guān)的短小警示標(biāo)語。12.小李講了龜兔沿直線賽道賽跑的故事，故事情節(jié)中兔子和烏龜運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示。請(qǐng)你依照?qǐng)D像中的坐標(biāo)，并結(jié)合物理學(xué)的術(shù)語來講述這個(gè)故事。在講故事之前，先回答下列問題：（1）故事中的兔子和烏龜是否在同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā)？（2）烏龜做的是什么運(yùn)動(dòng)？（3）兔子和烏龜在比賽途中相遇過幾次？（4）哪一個(gè)先通過預(yù)定位移到達(dá)終點(diǎn)？

答案以及解析1.答案：B解析：根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，上升過程的最后1s和自由下落的第1s是可逆過程，所以，，故選項(xiàng)B正確。2.答案：B解析：運(yùn)動(dòng)員的跳高過程可以看作豎真上拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重心達(dá)到橫桿位置時(shí)速度恰好為零，運(yùn)動(dòng)員重心升高高度約為，根據(jù)，解得，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3.答案：B解析：設(shè)小球A下落h所需時(shí)間為，則，解得，故小球A下落到地面所需時(shí)間為下降的高度為，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)兩位同學(xué)均各上一層樓重做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)，相當(dāng)于兩同學(xué)不動(dòng)，地平面下降一層樓，則由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，A先落地，故C錯(cuò)誤；若兩位同學(xué)均各下一層樓重做以上實(shí)驗(yàn)，相當(dāng)于兩同學(xué)不動(dòng)，地平面上升一層樓，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知小球B先落地，故D錯(cuò)誤。4.答案：A解析：根據(jù)，解得硬幣落地的速度大小，下落時(shí)間，最后0.1s內(nèi)硬幣下落的位移大小，故選A。5.答案：A解析：重力加速度是矢量，方向豎直向下。在地球的表面，不同的地方的重力加速度g的大小略有不同，但都在左右。在地球表面同一地點(diǎn)，g的值恒定，但隨著高度的增大，g的值逐漸減小。故選A。6.答案：D解析：若B物體正好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)相遇，則有：B速度減為零所用的時(shí)間，由，解得，若兩物體恰好在落地時(shí)相遇，則有，此時(shí)A的位移，解得。若，則兩物體在B上升途中相遇，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若，則B物體正好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)相遇，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若，則兩物體在B下落途中相遇，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若，則兩物體在下落的過程中相遇，選項(xiàng)D正確。7.答案：B解析：8.答案：C解析：兩車的初速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知兩車從剎車到速度為0的位移則后車從前車開始剎車到速度為0的位移，所以兩車會(huì)相撞前車停止時(shí)，有，此時(shí)后車位移，則相撞時(shí)前車已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)相撞時(shí)對(duì)后車有根據(jù)逆向思維可將其運(yùn)動(dòng)視為初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則相撞時(shí)后車的速度滿足解得故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。9.答案：D解析：由圖可知B錯(cuò)誤；汽車甲停止前，甲，乙兩車相距最遠(yuǎn)時(shí)速度相等即，解得此時(shí)甲的位移為，A錯(cuò)誤；甲從開始到靜止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為當(dāng)時(shí)，甲車已停下，則位移為3s內(nèi)的位移，由題圖知當(dāng)時(shí)，乙車的位移，故兩車在時(shí)并未相遇，C錯(cuò)誤；由題圖知在處甲、乙兩車的速度大小相等，對(duì)乙分析，根據(jù)速度和位移的關(guān)系式可知，代入數(shù)據(jù)得，D正確。10.答案：D解析：本題考查追及相遇問題中的避碰情況。兩車恰好不相撞時(shí)位移滿足，且此時(shí)兩車的速度大小相等，有，聯(lián)立解得，D正確。11.答案：見解析解析：汽車剎車時(shí)的加速度①反應(yīng)距離②若剎車距離為，則③停車距離④聯(lián)立①②③④式得警示標(biāo)語：選兩條即可：①為了您和他人的生命安全，請(qǐng)保持車距！②車輛超速行駛，縮短的不是工作時(shí)間，而是您的生命時(shí)間。③車速慢點(diǎn)無所謂，家人盼你平安歸。④保持車距就是保持風(fēng)度。⑤車速再高也不如平安抵達(dá)重要。思考：高速公路上汽車行駛速度為120kmh時(shí)，其安全車距應(yīng)保持為多少？實(shí)際過程中的剎車距離與哪些因素有關(guān)？拓展：機(jī)動(dòng)車在高速公路上行駛，車速超過每