2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)-自由落體運(yùn)動(dòng)及其研究

第=page22頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)——自由落體運(yùn)動(dòng)及其研究一、單選題（本大題共7小題，共28分）如圖所示，在一個(gè)桌面上方有三個(gè)金屬小球a、b、c，離桌面高度分別h1：h2：h3=3：2：1.若先后順次釋放a、b、cA.三者到達(dá)桌面時(shí)的速度之比是3：2：1

B.三者運(yùn)動(dòng)的平均速度之比是3：2：1

C.b與a開始下落的時(shí)間差小于c與b開始下落的時(shí)間差

D.b與a開始下落的時(shí)間差大于c與b開始下落的時(shí)間差一物體從高處自由下落，經(jīng)2秒落地，則該物體下落1秒時(shí)，離地高度是(????)(g=10m/sA.5米 B.10米 C.15米 D.18米一石塊由高出地面H處做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它的速度大小等于落地速度的一半時(shí)，距離地面的高度為(????)A.H4 B.H2 C.3H4關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)(g取10m/s2)，下列說(shuō)法中不正確的是A.它是豎直向下的、v0=0、a=g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.在開始連續(xù)的三個(gè)1

s內(nèi)通過(guò)的位移之比是1：3：5

C.在開始連續(xù)的三個(gè)1

s末的速度大小之比是1：2：3

D.從開始運(yùn)動(dòng)到距下落點(diǎn)5

m、10

m、15

m所經(jīng)歷的時(shí)間之比為1：2一個(gè)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2，則第2s末物體速度的大小為(????)A.10

m/s B.20

m/s C.30

m/s D.40

m/s蹦極”被稱為是“勇敢者的游戲”。游樂(lè)園中的“蹦極”游戲一般是先將游客提升到幾十米高處，然后突然釋放，開始一階段，游客作自由落體運(yùn)動(dòng)．在剛釋放后的瞬間(????)A.游客的速度和加速度均為零 B.游客的速度為零，加速度不為零

C.游客的速度不為零，加速度為零 D.游客的速度和加速度均不為零關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.在空氣中不考慮空氣阻力的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)

B.物體的質(zhì)量越大，自由下落的加速度也越大

C.在地球表面上各處，物體自由落體加速度的大小相等

D.在同一地點(diǎn)，任何物體自由下落的加速度都相同二、多選題（本大題共5小題，共20分）從地面豎直上拋一物體A，同時(shí)在離地面某一高度處有一物體B自由下落，兩物體在空中同時(shí)到達(dá)同一高度時(shí)速度大小均為v，則下列說(shuō)法正確的是(????)A.兩物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等

B.A上拋的初速度與B落地時(shí)速度大小相等，都是2v

C.A上升的最大高度等于B開始下落時(shí)的高度

D.兩物體在空中同時(shí)達(dá)到的同一高度處一定是B開始下落時(shí)高度的中點(diǎn)伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)的研究，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合，如圖所示可大致表示其實(shí)驗(yàn)和思維的過(guò)程，對(duì)這一過(guò)程的分析，正確的是(????)

A.其中的甲圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過(guò)合理的外推得到的結(jié)論

B.其中的丁圖是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過(guò)合理的外推得到的結(jié)論

C.運(yùn)用甲圖的實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯

D.運(yùn)用丁圖的實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力的作用，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯不計(jì)空氣阻力，同時(shí)將一重一輕兩石塊從同一高度自由釋放，則(????)A.在任一時(shí)刻兩石塊具有相同的加速度、位移和速度

B.在下落的這段時(shí)間內(nèi)兩石塊的平均速度相等

C.對(duì)任一石塊在第1

s內(nèi)、第2

s內(nèi)、第3

s內(nèi)的位移之比為1：4：9

D.重的石塊下落得快，輕的石塊下落得慢為了測(cè)出樓房的高度，讓一石塊從樓頂自由落下(不計(jì)空氣阻力)，測(cè)出下列哪一個(gè)物理量就可以算出樓房的高度；(當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣纫阎?(????)A.石塊開始下落第一秒內(nèi)的位移 B.石塊下落過(guò)程的平均速度

C.石塊落地前最后一秒的位移 D.石塊著地之前空中某點(diǎn)的速度在近地空中某一位置處有A、B兩個(gè)小球，先讓A球自由下落1s后，再讓B球開始自由下落．在A球落地前，下列說(shuō)法正確的是(????)A.A，B兩球間的距離保持不變 B.A，B兩球間的距離逐漸增大

C.A球相對(duì)于B球勻速下降 D.A球相對(duì)于B球加速下降三、填空題（本大題共2小題，共8.0分）一物體作自由落體運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)的速度為30m/s，則它下落高度是______m，它在前2s內(nèi)的平均速度為______m/s．一個(gè)物體從塔頂自由下落，在到達(dá)地面前最后1s內(nèi)通過(guò)的位移是整個(gè)位移的925則塔高為______m.

(g=10m/s四、實(shí)驗(yàn)題（本大題共1小題，共12分）某同學(xué)利用光電傳感器設(shè)計(jì)了測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，實(shí)驗(yàn)器材有鐵架臺(tái)、光電計(jì)時(shí)器、小鋼球等．鐵架臺(tái)上端固定一個(gè)電磁鐵，通電時(shí)，小鋼球被吸在電磁鐵上，斷電時(shí)，小鋼球自由下落．

(1)先將光電門固定在A處，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間△t0，量出小球釋放點(diǎn)距A的距離為h0，測(cè)出小球的直徑d(d遠(yuǎn)小于h0).則小球運(yùn)動(dòng)到光電門處的瞬時(shí)速度v=?______，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=?______.(用題中所給字母表示)

(2)由于直尺的長(zhǎng)度限制，該同學(xué)改測(cè)光電門位置與其正上方固定點(diǎn)P(圖中未畫出)之間的距離h，并記錄小球通過(guò)光電門的時(shí)間△t.移動(dòng)光電門在豎直桿上的位置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖2所示的圖象，已知圖象斜率為k，縱截距為b，根據(jù)圖象可知重力加速度g=?五、計(jì)算題（本大題共3小題，共40分）從離地面高為H=80m的高空自由下落一個(gè)小球，(取g=10m/s2.)求：

(1)小球經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面；

(2)小球落地的速度大小；

(3)小球最后1s內(nèi)下落的位移．

一個(gè)小球從離地面180m處做自由落體運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2，求：

(1)小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落地？

(2)落地時(shí)的速度是多少？

(3)小球在落地前2s內(nèi)的位移？

從離地125m的空中由靜止開始自由落下一個(gè)小球，g取10m/s2，求：

(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小球落到地面；

(2)從開始下落的時(shí)刻起，小球在第1s內(nèi)通過(guò)的位移；

(3)小球落地前最后1s內(nèi)的位移．

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A.下落過(guò)程中，機(jī)械能守恒，故有mgh=12mv2，解得v=2gh，所以三者到達(dá)桌面時(shí)的速度之比是h1：h2：h3=3：2：1，故A正確；

B.三者都做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為零，所v?=v2，故平均速度之比為h1：h2：h3，故B正確；

CD.根據(jù)【解析】【分析】根據(jù)h=gt22求出下落的高度，然后再根據(jù)該公式求出1【解答】物體2s內(nèi)的位移為：H=12gt2=40m；物體第一秒的位移為：h=12×10×1m=5m；故物體下落1

3.【答案】C

【解析】【分析】

自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度位移關(guān)系公式列式求解即可。

本題關(guān)鍵是明確自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，然后根據(jù)速度位移關(guān)系公式列式求解。

【解答】

根據(jù)速度位移關(guān)系，全程有：

v2=2gH

前半程：(v2)2=2gH′

聯(lián)立解得：

故離地高度為：H1=H?H′=34H，故ABD錯(cuò)誤，【解析】解：A、自由落體運(yùn)動(dòng)是指物體在僅受重力的情況下由靜止開始的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其下落的加速度a=g，故A正確；

B、自由落體運(yùn)動(dòng)在開始通過(guò)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移比為1：3：5：7…故B正確．

C、根據(jù)v=gt，知自由落體運(yùn)動(dòng)在開始連續(xù)通過(guò)相等時(shí)間末的速度比為1：2：3：4…故C正確．

D、根據(jù)t=2hg可知，從開始運(yùn)動(dòng)到距下落點(diǎn)5m、10m、15m所經(jīng)歷的時(shí)間之比為1：2：3，故D不正確．

因選不正確，故選：D

自由落體的初速度為零，加速度是重力加速度；由初速度為零的勻加速度直線運(yùn)動(dòng)的推論，知其相等時(shí)間內(nèi)位移之比為奇數(shù)比即1：3：5：7；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得出時(shí)間之比．

解決本題的關(guān)鍵掌握初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的一些特殊推論，在開始通過(guò)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移比為1：3：5：7…，在開始連續(xù)通過(guò)相等時(shí)間末的速度比為1：2：3：4…

5.【答案】【解析】解：第2s末物體的速度大小v=gt=10×2m/s=20m/s.故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．

故選：B．

自由落體運(yùn)動(dòng)做初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間公式求出第2s末的速度．

解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解，基礎(chǔ)題．

6.【答案】B

【解析】本題主要考查了自由落體運(yùn)動(dòng)的速度和加速度的特點(diǎn)。由靜止釋放，所以初速度為零；只受重力，故根據(jù)牛頓第二定律可得加速度為重力加速度，不為零，故B正確。

故選B。物體的加速度是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以發(fā)生突變，但速度需要時(shí)間積累，不能突變。

7.【答案】D

【解析】本題主要考察對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解自由落體運(yùn)動(dòng)是從靜止開始、只受重力的運(yùn)動(dòng)A、在空氣中不考慮空氣阻力的運(yùn)動(dòng)，且無(wú)初速度，才是自由落體運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B、輕與重物體下落的加速度相同，所以物體下落加速度與自身的質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C、

在地球表面上各處，物體自由落體加速度的大小不等，兩極最大，赤道最小，故C錯(cuò)誤；

D、在同一地點(diǎn)，任何物體自由下落的加速度都相同，故D正確；

故選：D

8.【答案】BC

【解析】【分析】豎直上拋運(yùn)動(dòng)看成向上的加速度為?g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)處理，根據(jù)兩物體在空中同時(shí)到達(dá)同一高度求出運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性分析求解。

本題涉及兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，關(guān)鍵要分析兩物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，也可以根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性理解。

【解答】AB.設(shè)兩物體從下落到相遇的時(shí)間為t，豎直上拋物體的初速度為v0，則由題gt=v0?gt=v解得v0=2v，根據(jù)對(duì)稱性和機(jī)械能守恒知，物體B落地的速度大小也為2v，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，B自由落下到地面的速度為2v，在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tB=2vC.物體A能上升的最大高度hA(2v)22g=2v2g，B開始下落的高度hB=12g(2vg)2=2v2g，顯然兩者相等，故C正確；故選BC。

9.【答案】AC

【解析】【分析】根據(jù)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)和合理推導(dǎo)得出結(jié)論，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合。本題考查了伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，要了解其研究過(guò)程為什么要“沖淡”重力的方法。【解析】AB.各圖中，甲、乙、丙均是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過(guò)合理外推得到的結(jié)論，故A正確，B錯(cuò)誤；CD在伽利略的時(shí)代無(wú)法直接測(cè)定瞬時(shí)速度，就無(wú)法驗(yàn)證v與t成正比的思想，伽利略通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算得到，若物體初速度為零，且速度隨時(shí)間均勻變化，即v正比于t，那么它通過(guò)的位移與所用時(shí)間的二次方成正比，只要測(cè)出物體通過(guò)不同位移所用的時(shí)間就可以驗(yàn)證這個(gè)物體的速度是否隨時(shí)間均勻變化．由于伽利略時(shí)代靠滴水計(jì)時(shí)，不能測(cè)量自由落體所用的時(shí)間，伽利略讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，由于沿斜面下滑時(shí)加速度減小，所用時(shí)間長(zhǎng)得多，所以容易測(cè)量．這個(gè)方法叫“沖淡”重力，所以C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。

10.【答案】AB

【解析】解：A、輕重不同的物體自由下落的加速度相等，任一時(shí)刻速度、位移也相等．故A正確．

B、下落相等的時(shí)間，根據(jù)h=12gt2，知下落的位移相等，則平均速度相等．故B正確．

C、根據(jù)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論知，在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的位移之比為1：3：5.故C錯(cuò)誤．

D、輕重不同的物體下落的快慢相同．故D錯(cuò)誤．

故選：AB

輕重不同的物體做自由下落的加速度相等，都為g，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式和速度時(shí)間公式比較任一時(shí)刻的位移和速度

解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．不管輕重如何，加速度相等【解析】【分析】通過(guò)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式h=?1?2gt2和速度位移公式v2=2gh知，只要知道落地的速度或下落的時(shí)間，就可以求出樓房的高度；已知小球下落的初速度為0解題的關(guān)鍵需要我們對(duì)所有的物理規(guī)律，所有的物理量之間的關(guān)系要有清晰的理解?！窘獯稹緼.石塊下落第一秒的位移h=?1?2gt2=5m，與運(yùn)動(dòng)總時(shí)間無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.由石塊下落過(guò)程的平均速度：v??=?gt2；求得下落時(shí)間，故可求得高度，故B正確；

C.設(shè)落地的總時(shí)間為t，落地前1s內(nèi)的位移等于ts內(nèi)的位移減去(t?1)s內(nèi)的位移，從而可以求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，再根據(jù)位移時(shí)間公式h=?1?2gt2

12.【答案】BC

【解析】【分析】?jī)蓚€(gè)球都做自由落體運(yùn)動(dòng)，開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相差1s，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系公式和位移時(shí)間關(guān)系公式列式求解即可。本題關(guān)鍵是根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系公式和速度時(shí)間關(guān)系公式求出位移差和速度差，然后分析討論。【解答】AB.兩個(gè)球都做自由落體運(yùn)動(dòng)，開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相差1s，故Δh=12gt2CD.△v=gt?g(t?1)=g，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。

13.【答案】45；10；

【解析】解：落地時(shí)的速度為30m/s，根據(jù)速度位移關(guān)系公式v2=2gh，有：h=v22g=9002×10=45m；

2s末速度為：v=gt=20m/s；

前2s內(nèi)的平均速度為：v=v0+v2=0+202m/s=10m/s；

故答案為：45，【解析】解：設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，塔高為h，則有：

h=12gt2

h′=12g(t?1)2

h?h′=925h

聯(lián)立得：h=125m

故答案為：125．

設(shè)物體從塔頂落到地面所經(jīng)歷時(shí)間為t，則到達(dá)地面最后一秒內(nèi)的位移等于ts內(nèi)的位移減去(t?1)s內(nèi)的位移，根據(jù)h=12gt2結(jié)合最后1(2)

【解析】【分析】(1)根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出小鋼球運(yùn)動(dòng)到光電門處時(shí)的瞬時(shí)速度，根據(jù)速度位移公式求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?2)根據(jù)速度位移公式表示出關(guān)系式即可判斷。解答本題要知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時(shí)速度，能根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的基本公式分析，難度不大，屬于基礎(chǔ)題?！窘獯稹?1)球通過(guò)光電門時(shí)的速度v=?d?Δt0；

根據(jù)v2=2gh，解得g=?v2?2h?=?d2?2hΔt2；

16.【答案】解：