（全国通用）2018年高考物理一轮复习 第1章 质点的直线运动 微专题2 自由落体与竖直上抛运动.doc

自由落体与竖直上抛运动 方法点拨(1)自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动(2)竖直上抛运动是初速度竖直向上，加速度大小为g的匀变速直线运动，可全过程应用匀变速直线运动vt关系公式、xt关系公式等，但要注意v0、a、x等物理量的正负号(3)竖直上抛运动也可分成上升、下降阶段分段处理，注意应用两段的对称性1(自由落体运动规律应用)(多选)一根轻质细线将2个薄铁垫圈a、b连接起来，一同学用手固定b，此时a、b间距为3l，a距地面为l，如图1所示由静止释放a、b，不计空气阻力，从开始释放到a落地历时t1，a落地前瞬间速率为v1，从a落地到b落在a上历时t2，b落在a上前瞬间速率为v2，则()图1at1t2 bt1t2cv1v212 dv1v2132(竖直上抛运动的对称性)在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测定近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g值归于测长度和时间，以稳定的氦氖激光的波长为长度标准，用光学干涉的方法测距离，以铷原子钟或其他手段测时间，此方法能将g值测得很准具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中的o点向上抛小球，从抛出小球至小球又落回抛出点的时间为t2；小球在运动过程中经过比o点高h的p点，小球离开p点至又回到p点所用的时间为t1.由t1、t2和h的值可求得g等于()a. b.c. d.3(竖直上抛运动规律应用)在足够高的空中某点竖直上抛一物体，抛出后第5 s内物体的位移大小是4 m，设物体抛出时的速度方向为正方向，忽略空气阻力的影响，g取10 m/s2.则关于物体的运动，下列说法正确的是()a物体上升的时间可能为4.9 sb第5 s内的平均速度一定为4 m/sc4 s末的瞬时速度可能为10 m/sd10 s内位移可能为100 m4小球做自由落体运动，与地面发生碰撞，反弹后速度大小与落地速度大小相等若从释放小球时开始计时，且不计小球与地面发生碰撞的时间，则小球运动的速度图线可能是图中的()5(多选)某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2.5 s内物体的()a路程为65 mb位移大小为25 m，方向向上c速度改变量的大小为10 m/sd平均速度大小为13 m/s，方向向上6(多选)科技馆中的一个展品如图2所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从a下落到b的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的a、b、c、d四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是(g10 m/s2)()图2a水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tabtbctcdb间歇闪光的间隔时间是 sc水滴在相邻两点之间的位移满足xabxbcxcd135d水滴在各点速度之比满足vbvcvd1497如图3所示，在地面上一盘子c的正上方a处有一金属小球a距c为20 m，在b处有另一个金属小球b距c为15 m，小球a比小球b提前1 s由静止释放(g取10 m/s2)则()图3ab先落入c盘中，不可能在下落过程中相遇ba先落入c盘中，a、b下落过程相遇点发生在bc之间某位置ca、b两小球同时落入c盘d在a球下落过程中，a、b两小球相遇点恰好在b处8在地面上以初速度2v0竖直上抛一物体a后，又以初速度v0在同一地点竖直上抛另一物体b，若要使两物体能在空中相遇，则两物体抛出的时间间隔t必须满足什么条件(不计空气阻力)()at btc.t d.t9一条悬链长7.2 m，从悬挂点处断开，使其自由下落，不计空气阻力，则整条悬链通过悬挂点正下方20 m处的一点所需的时间是(g取10 m/s2)()a0.3 s b0.4 s c0.7 s d1.2 s10人民广场上喷泉的喷嘴与地面相平且竖直向上，某一喷嘴喷水流量q5 l/s，水的出口速度v020 m/s，不计空气阻力，g10 m/s2.则处于空中的水的体积是()a5 l b20 l c10 l d40 l答案精析1bc对a有lgt，且v1gt1，对b有3llg(t1t2)2，且v2g(t1t2)，联立解得t1t2，v1v212，b、c正确2c将上抛运动转化成自由落体来处理，则根据运动的对称性可知，小球从最高点到落回到o点的时间是，则有从最高点到o点的距离为hg()2，同理从最高点到p点的距离满足hhg()2，联立解得g，故选c.3a若第5 s内位移向上，根据xv0tgt2，解得第5 s初的速度v09 m/s，上升到最高点还需时间t0.9 s，所以物体上升的时间可能为4.9 s，故a正确第5 s内的位移可能向上，也可能向下，则平均速度可能为4 m/s，也可能为4 m/s，故b错误若第5 s内的位移向下，则x4 m，解得第5 s初的速度为1 m/s，即4 s末的速度可能为9 m/s，也可能为1 m/s，故c错误当物体第5 s初的速度为9 m/s时，则物体竖直上抛的初速度vv0gt49 m/s，当物体第5 s初的速度为1 m/s时，则物体的初速度vv0gt41 m/s.可知10 s末的速度可能为51 m/s，也可能为59 m/s，根据xt得，10 s内的位移可能为10 m，可能为90 m，故d错误4d小球与地面碰撞时，速度大小不变，但方向发生突变，a、b图中速度没有突变，故选项a、b错误；由c图象可以看出，速度先减小到零，再反向增加到原来的值(竖直上抛运动)，然后反弹(速度大小不变、方向突变)，再重复这种运动，是竖直上抛运动，故选项c错误；由d图象可以看出，速度先增加(自由落体运动)，然后反弹(速度大小不变、方向突变)，再减小到零(竖直上抛运动中的上升过程)，再重复这种运动，故选项d正确5ab解法1：分阶段法物体上升的时间t上 s3 s，物体上升的最大高度h1 m45 m物体从最高点自由下落2 s的高度h2gt1022 m20 m运动过程如图所示，则总路程为65 m，a正确.5 s末物体离抛出点的高度为25 m，即位移大小为25 m，方向竖直向上，b正确.5 s末物体的速度vgt下102 m/s20 m/s，方向竖直向下，取竖直向上为正方向，则速度改变量vvv020 m/s30 m/s50 m/s，即速度改变量的大小为50 m/s，方向向下，c错误平均速度 m/s5 m/s，方向向上，d错误解法2：全过程法由竖直上抛运动的规律可知：物体经3 s到达最大高度h145 m处将物体运动的全过程视为匀减速直线运动，则有v030 m/s，ag10 m/s2，故5 s内物体的位移hv0tat225 m0，说明物体5 s末在抛出点上方25 m处，故路程为65 m，位移大小为25 m，方向向上，a、b正确速度的变化量vat50 m/s，c错误.5 s末物体的速度vv0at20 m/s，所以平均速度5 m/s0，方向向上，d错误6bc看到水滴似乎不再下落，实际上是在间歇闪光的时间间隔内，各水滴恰好落到下一个相邻的水滴位置，即各相邻两点的时间间隔相等，所以tabtbctcd，a错误；由hgt2可得t s，所以间歇闪光的时间间隔为 s，b正确；由匀变速直线运动规律可得：xabxbcxcd135，vbvcvd123，c正确，d错误7d小球a、b释放后均做自由落体运动，则有hgt2，代入计算得ta2 s，tb s，小球a提前1 s释放，所以b释放后a运动ta1 s1 s落入c盘，比b球早落入选项a、c错b球释放时a下落1 s，此时下落的高度hgt25 m，刚好到达与小球b同高处，此时b球开始释放，所以二者在b处相遇，然后a球超过b球先落入盘中选项d对，b错8d依据xvtgt2