人教版必修一 2.习题课 自由落体运动与竖直上抛运动 课时作业.doc

习题课:自由落体运动与竖直上抛运动知识点一对竖直上抛运动规律的理解1.(多选)在某一高度以v0=20 m/s的初速度竖直上抛一个小球,不计空气阻力,当小球速度大小为10 m/s时,则小球的运动时间是(g取10 m/s2)()a.1 sb.2 sc.3 sd. 4 s2.甲、乙两物体从地面上同一位置做竖直上抛运动,已知甲物体的质量是乙物体的质量的2倍,而甲物体的初速度是乙物体的初速度的一半,则下列说法正确的是()a.甲上升的时间是乙上升的时间的b.甲上升的最大高度是乙上升的最大高度的c.甲下落的时间等于乙下落的时间d.甲的加速度是乙的加速度的2倍知识点二竖直上抛运动与自由落体运动的对比3.小球从空中某处由静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处,此过程中小球速度随时间变化的关系如图lx2-1所示,则()图lx2-1a.在下落和上升两个过程中,小球的加速度不同b.小球开始下落处离地面的高度为0.8 mc.整个过程中小球的位移为1.0 md.整个过程中小球的平均速度大小为2 m/s4.将一物体自空中的a点以一定的初速度竖直向上抛出,1 s后物体的速率变为10 m/s,则此时物体的位置和速度方向可能是(不计空气阻力,g取10 m/s2)()a.在a点上方,速度方向向下b.在a点下方,速度方向向下c.在a点上方,速度方向向上d.在a点下方,速度方向向上5.(多选)在某一高度以v0=20 m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10 m/s时,以下说法中正确的是(g取10 m/s2)()a.小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s,方向向上b.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s,方向向下c.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s,方向向上d.小球的位移大小一定是15 m6.在2016年里约奥运会女子3米跳板比赛中,我国跳水运动员施廷懋获得金牌.经过对跳水过程录像的理想化处理,将施廷懋(可视为质点)离开跳板时作为计时起点,其运动过程的v-t图像简化为如图lx2-2所示,则运动员()图lx2-2a.在t1时刻开始进入水面b.在t2时刻开始进入水面 。 。 c.在t2时刻在空中最高点d.在t3时刻浮出水面7.从地面竖直上抛物体a,同时在离地面某一高度处有一物体b自由下落,两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v,则下列说法正确的是()a.两物体在空中运动的时间相等b.a上升的最大高度大于b开始下落时的高度 c.a上抛的初速度与b落地时速度大小相等,都是2vd.两物体在空中同时达到的同一高度处一定是b开始下落时高度的中点 8.如图lx2-3甲所示,两位同学根据课本提示的方法,利用自由落体运动做反应时间的测量.如图乙所示,a点是开始时受测人手指的位置,b点是结束时受测人手指的位置,则受测人的反应时间大致为()图lx2-3a.0.6 sb.0.5 sc.0.4 sd.0.3 s9.某同学身高1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m高的横杆(如图lx2-4所示).据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10 m/s2)()图lx2-4a.2 m/sb.4 m/sc.6 m/sd.8 m/s10.如图lx2-5所示,将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b从距地面h高处由静止释放,两球恰在距离地面高处相遇(不计空气阻力),则()图lx2-5a.两球同时落地b.相遇时两球速度大小相等c.从开始运动到相遇,两球速度的变化量相同d.以上说法均不正确11.a物体从离地面高10 m处做自由落体运动, 1 s后b物体从离地面高15 m处做自由落体运动,如图lx2-6所示的物理图像中对a、b的运动状态描述合理的是()图lx2-612.某人站在高楼的平台边缘处以v0=20 m/s的初速度竖直向上抛出一石块,求石块经过距抛出点15 m处所需的时间.(不计空气阻力,g取10 m/s2) 学 13.如图lx2-7所示,运动员从离水面10 m高的平台上向上跃起,举起双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高h=0.45 m到达最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计),求: (计算时,可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点,g取10 m/s2)(1)运动员起跳时的速度v0的大小;(2)从离开跳台到手接触水面的过程中所经历的时间t(结果保留3位有效数字).图lx2-7 学 14.如图lx2-8所示,竖直悬挂一根长15 m的直杆,在杆的正下方距杆下端5 m处有一观察点a,当杆自由下落时,求杆全部通过a点所需的时间.(g取10 m/s2)图lx2-8 习题课:自由落体运动与竖直上抛运动1.ac解析 当小球的末速度为向上的10 m/s时,时间t1=1 s,选项a正确;当小球的末速度为向下的10 m/s时,v=-10 m/s,时间t2=3 s,选项c正确.2.a解析 两物体的加速度都等于当地的重力加速度,与物体的质量无关,选项d错误;由上抛时间t=可知,甲上升的时间是乙上升的时间的,选项a正确,选项c错误;由上升的最大高度h=可知,甲上升的最大高度是乙上升的最大高度的,选项b错误.3.b解析 上升和下降过程中,小球运动的v-t图像斜率相同,即加速度相同,选项a错误;0 0.4 s内为自由落体运动过程,通过的位移x1=t1=0.8 m,即开始下落处的高度为0.8 m,选项b正确;前0.4 s内自由下落0.8 m,后0.2 s内反弹向上运动的位移大小为x2=t2 = 0.2 m,所以整个过程小球位移x=x1-x2=0.6 m,选项c错误;整个过程小球的平均速度=1 m/s,选项d错误.4.c解析 做竖直上抛运动的物体先后经过上升和下降两个阶段,若1 s后物体处在下降阶段,则速度方向向下,速度大小为10 m/s,那么1 s前的速度大小为零,与题中“以一定的初速度竖直向上抛出”不符,所以1 s后物体只能处在上升阶段,此时物体在a点上方,速度方向向上,选项c正确.5.acd解析 竖直上抛运动是匀变速直线运动,平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度与瞬时速度之间的关系求解,规定向上为正方向,当小球的末速度为向上的10 m/s时,v=10 m/s,则=15 m/s,方向向上,选项a正确;当小球的末速度为向下的10 m/s时,v=-10 m/s,则=5 m/s,方向向上,选项c正确;末速度大小为10 m/s时,球的位置一定,位移h=15 m,选项d正确.6.b解析 施廷懋跳水的过程分为入水前的竖直上抛运动和入水后的匀减速运动两个过程,t1时刻,施廷懋速度为零,到达最高点,选项a错误;t2时刻,施廷懋的加速度发生改变,说明受力发生变化,即t2时刻开始受到水的作用力,进入水面,选项b正确,选项c错误;t3时刻,施廷懋向下匀减速到速度为零,到达水中最深处,选项d错误.7.c解析 根据竖直上抛与自由落体运动的对称性,a物体上抛到最高点返回到a、b相遇点时的速度大小也为v,即b物体的运动与a物体的自由落体时运动相同,所以a上升的最大高度与b开始下落时的高度相等,对b物体:v=gt,对a物体: v =v0-gt,解得v0=2v,相遇点是b下落过程的中间时刻,不是中间位置.综上所述,选项c正确.8.d解析 由题意,在反应时间内,刻度尺下落的高度h=55.0 cm-10.0 cm=45.0 cm=0.45 m,由自由落体运动的规律知h=gt2,得t= s=0.3 s.9.b解析 竖直方向的运动为竖直上抛运动,考虑上抛过程重心的运动,可认为人的重心在身体的中点.身体横着越过1.8 m的横杆,此时重心高度为1.8 m,起跳时重心高度为0.9 m,所以竖直上跳的最大高度为h=1.8 m-0.9 m=0.9 m,所以起跳时竖直向上的速度v= m/s=3 m/s,接近的是4 m/s,选项b正确.10.c解析 两球经过相同的时间在离地面高处相遇,则对b小球有=gt2,对a小球有=v0t-gt2,联立解得v0=gt,即相遇时a小球的速度为va=v0-gt=0,b小球的速度为vb=gt=v0,选项b错误;相遇后,a小球向下做初速度为零的匀加速直线运动,b小球以一定的初速度向下做匀加速直线运动,且二者加速度均等于重力加速度,故b球先落地,选项a错误;从开始运动到相遇,a球的速度变化量的大小va=v0,方向向下, b球的速度变化量的大小vb=v0,方向向下,所以a球的速度变化量等于b球的速度变化量,选项c正确.11.a解析 两者都做自由落体运动,速度在增大,c错误;根据公式x=gt2可得位移是关于时间t的二次函数,d错误;因为a先下落,所以当b开始运动时,a有了一定的速度,故a正确.12.1 s、3 s或(2+) s 解析 若把石块的整个运动过程当作一个匀变速直线运动过程,取向上为正方向,则石块经过距抛出点15 m处时,位移为15 m或-15 m根据匀变速直线运动规律得x=v0t-gt2即15 m=20 m/st-10 m/s2t2或-15 m=20 m/st-10 m/s2t2分别解得t1=1 s,t2=3 s, t3=(2+) s,t4=(2-) s(不合题意舍去).13.(1)3 m/s(2)1.75 s解析 (1)上升阶段