【同步】高中物理一轮复习课后习题-第一章第3课时　自由落体运动和竖直上抛运动　多过程问题

第3课时自由落体运动和竖直上抛运动多过程问题课时精练(分值：60分)1~5题每小题4分，6题8分，共28分1.一质点从某一高度自由下落，落地时的速度为30m/s，g取10m/s2，则该物体下落的高度为()A.10m B.30m C.90m D.45m答案D解析根据速度位移关系有v2-0=2gh，代入数据解得h=45m，故选D。2.如图所示，自来水管的阀门每隔相同的时间T滴下一滴水，当第3滴水正欲滴下时，第1滴水刚好到达地面，出水口到水平地面的高度为H，忽略空气阻力，则当地重力加速度大小为()A.8HT2 B.H2T2答案B解析由题意可知，每滴水落地所需时间为2T，则有H=12g(2T)可得当地重力加速度大小为g=H2T23.某灯光音乐喷泉运行时，五彩斑斓，景色蔚为壮观。若该喷泉某只喷管喷出竖直的水柱的高度接近五层楼高(每层楼高约3m)，可以估算出该水柱从地面喷出时速度与下列哪个值最接近()A.13m/s B.17m/s C.21m/s D.25m/s答案B解析根据题意可知，5层楼高约为h=5×3m=15m，根据v2=2gh，可得v≈17m/s，故选B。4.(2021·湖北卷·2)2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10m/s2，则她用于姿态调整的时间约为()A.0.2s B.0.4s C.1.0s D.1.4s答案B解析陈芋汐下落的整个过程所用的时间为t=2Hg=2×10下落前5m的过程所用的时间为t1=2ℎg=2×5则陈芋汐用于姿态调整的时间约为t2=t-t1=0.4s，故B正确。5.一弹射装置将物体从地面以某一初速度竖直向上弹出，最高能到达45m处，忽略空气阻力(g取10m/s2)，则下列选项中错误的是()A.物体向上运动的时间为3sB.物体被弹出的初速度大小为30m/sC.物体在第1s内的位移为25mD.物体在整个上升过程中的平均速度大小为20m/s答案D解析由运动学公式v02=2gh可得，物体被弹出的初速度大小为v0=2gℎ=30m/s，由公式v0=gt可得，物体向上运动的时间为t=v0g=3s，A、B正确，不符合题意；物体在第1s内的位移为x1=v0t1-12gt12=30×1m-12×10×12m=25m，C正确，不符合题意；由平均速度公式可得，物体在整个上升过程中的平均速度大小为6.(8分)如图所示是某供电公司的一名工作人员在H=125m的高空进行野外电缆线维护。工作人员不慎将手中的一个物体脱落，若物体从静止开始下落，不计空气阻力。g取10m/s2。求：(1)(3分)物体落地时的速度大小；(2)(5分)物体落地前最后1s内的位移大小。答案(1)50m/s(2)45m解析(1)物体做自由落体运动，根据v2=2gH，可得物体落地时的速度大小为v=2gH=50(2)物体下落所用时间为t=vg=5则物体落地前最后1s内的位移大小为h=12gt2-12g(t-1代入数据解得h=45m。7~9题每小题5分，10题10分，共25分7.(多选)在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀加速直线运动，在运动了8s之后，由于前方突然有巨石滚下并堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经4s停在巨石前。则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是()A.加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2=2∶1B.加速、减速中的平均速度大小之比为v1∶v2=1∶1C.加速、减速中的位移之比为x1∶x2=2∶1D.加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2=1∶3答案BC解析汽车由静止运动8s，又经4s停止，加速阶段的末速度与减速阶段的初速度相等，由v=at，知a1t1=a2t2，则a1a2=12，A、D错误；又由v2=2ax知a1x1=a2x2，x1x2=a2a1=21，C正确；由v=v28.(多选)从高度为125m的塔顶先后自由释放a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，g取10m/s2，不计空气阻力，以下说法正确的是()A.b球下落高度为20m时，a球的速度大小为20m/sB.a球接触地面瞬间，b球离地高度为45mC.在a球接触地面之前，两球速度差恒定D.在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定答案BC解析b球下落高度为20m时，t1=2ℎg=2×2010s=2s，则a球下落了3s，a球的速度大小为v=30m/s，故A错误；a球下落的总时间为t2=2Hg=2×12510s=5s，a球落地瞬间b球下落了4s，b球的下落高度为h'=12×10×42m=80m，故b球离地面的高度为h″=(125-80)m=45m，故B正确；由自由落体运动的规律可得，在a球接触地面之前，两球的速度差Δv=gt-g(t-1)=10m/s，即速度差恒定，Δh=ha-hb=12gt2-12g(9.小明在一匀速上升的电梯内，观察到电梯顶部有一螺丝因松动而掉落。已知电梯顶部离电梯地板的高度为3.2m，电梯匀速上升的速度大小为2m/s，忽略空气阻力的影响，重力加速度g取10m/s2，则螺丝从电梯顶部掉落到地板上的时间为()A.0.4s B.0.6s C.0.8s D.1.6s答案C解析方法一：以地面为参考系，匀速运动的电梯上脱落的螺丝做竖直上抛运动，电梯一直做匀速运动，电梯和螺丝的位移差等于电梯顶部离电梯地板的高度，则vt-(vt-12gt2)=h，即h=12gt2，解得t=2ℎg=0.8方法二：以电梯为参考系，电梯匀速上升，螺丝相对电梯做自由落体运动，则由h=12gt2得t=2ℎg=0.810.(10分)假设某运载火箭点火后以加速度大小a=15m/s2由静止开始从地面竖直上升，点火后t=4s时从运载火箭上掉出一小重物，忽略空气阻力，g取10m/s2，15=3.87。求：(1)(2分)小重物从运载火箭上掉出时的速度大小v；(2)(4分)小重物距离地面的最大高度H；(3)(4分)小重物从运载火箭上掉出到落回地面的时间t总。答案(1)60m/s(2)300m(3)13.74s解析(1)由匀变速直线运动的规律有v=at可得小重物从运载火箭上掉出时的速度大小v=15×4m/s=60m/s(2)前4s内，小重物上升的高度为h1=12at2=120小重物掉出后，继续上升的高度为h2=v22g小重物距离地面的最大高度为H=h1+h2=300m(3)小重物从运载火箭上掉出后继续上升的时间为t1=vg=6设小重物从最高点下落到地面的时间为t2，有H=12g解得t2=7.74s小重物从运载火箭上掉出到落回地面的时间为t总=t1+t2=13.74s。(7分)11.无人机甲与三楼阳台平齐悬于空中，从无人机上同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一个球竖直上抛，另一个球竖直下抛，它们落地的时间差为Δt；如果另一无人机乙与六楼阳台平齐悬于空中，以与甲完全相同的方式抛出两个小球，