考点巩固卷03自由落体与竖直上抛运动（解析版）.docx

考点巩固卷03自由落体与竖直上抛运动建议用时：50分钟考点序号考点题型分布考点1自由落体运动6单选+1多选考点2竖直上抛运动6单选+1解答考点3自由落体与竖直上抛的相遇问题3单选+1多选+1解答考点Oh自由落体运动（6单选+1多选）1.（2023河北唐山统考三模）2021年7月28口，在东京奥运会男子双人跳板决赛中，中国选手谢思埸、王宗源获得冠军。从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的UT图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度g取IOm/S?,运动员的运动轨迹视为直线。则下列说法正确的是（）A.运动员在入水前做的是自由落体运动B.运动员在f=2s时已浮出水面C.运动员在12s内的位移大小约为8mD.运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为0.2m【答案】D【解析】A.运动员离开跳板时，有向上的初速度，则运动员在入水前做的不是自由落体运动，故A错误;B.运动员在f=2s时速度为0,运动到最低点，即入水最深处，故B错误;C.运动员在0.2ls内做自由落体运动，由公式u=gt可得，F=Is时运动员的速度为V=8ms若运动员在l2s内做匀减速运动，VT图像如图所示由UT图像中面积表位移可知，此时，运动员在l2s内的位移为X=×l×8m=4m2则运动员在12s内的实际位移小于4m,故C错误；故C错误：D.由图可知，运动员在r=0.2s时运动到最高点，则有h=Qgt-可得，双脚离开跳板后重心上升的高度为1=0.2m故D正确。故选D。2.（2023湖北校联考模拟预测）某跳伞运动员从悬停在空中的直升机上由静止自由下落（空气阻力不计）,下落一段距离后打开降落伞，从打开降落伞开始计时，运动员的速度随时间变化的图像如图所示，重力加速度g取IOm/S?,下列说法中正确的是（）A.运动员自由下落的距离为IomB.在05s时间内，运动员运动的位移大小为62.5mC.在05s时间内，运动员所受阻力随时间减小D.在58s时间内，运动员的机械能不变【答案】C【解析】A.由题图可知打开降落伞时，运动员的速度大小为20ms,在运动员自由下落的过程中，有V2=2gh解得=20mA错误；B.VT图像中图线与横轴所围图形的面积表示位移，由题图知在05s时间内，运动员运动的位移（20+5）×5x<m=62.5m2B错误；C.根据UT图像中图线的斜率表示加速度，斜率的绝对值表示加速度的大小，可知在05s时间内运动员的加速度减小，由牛顿第二定律得fmg=ma可知运动员所受阻力/随时间减小，C正确；D.在58s时间内由题图可知运动员的速度不变，其动能不变，但重力势能减少，故机械能减少，D错误。故选C。3. （2023全国模拟预测）一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第Is内的位移恰为它最后Is位移的三分之一（g取IOnVs2）o则它开始下落时距地面的高度为（）A.31.25mB.11.25mC.20mD.15m【答案】C【解析】自由落体的高度.12h=欠故第一秒内下落高度%=×10×l2m=5m最后Is内h2=31=15m初速度为0的匀变速直线运动，从开始运动在连续相等时间内的位移比为1:3:5:7:（2w-l）知下落的时间为2So所以总位移为h=%+h2=20m故选C。4. （2023全国模拟预测）如图所示，地面上方离地面高度分别为的4=6Z,h2=4L,%=3L的三个金属小球。、b、Co若先后释放。、b、c,三球刚好同时落到地面上，不计空气阻力，重力加速度g,则（）TnnnTTTnTnnTnTTTnnTnTTnA.b与。开始下落的时间差等于C与b开始下落的时间差B.三小球运动时间之比为2:1C.。比b早释放的时间为2后（6-应）D.三小球到达地面时的速度大小之比是6：4：3【答案】C【解析】ABC.由公式1y=2st可得zi)>rc)三小球运动时间之比为布:2:如，Q比b早释放的时间为选项AB错误，C正确:D.根据V2=2gh可计算出三小球到达地面时的速度大小之比是#:2:如，选项D错误。故选Co5. （2023高三课时练习）甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落运动，同时落地.下列表示这一过程的位移-时间图象和速度-时间图象中正确的是（）【答案】D【解析】甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落运动，则运动时间不同，高度高的，位移大，运动时间长，但同时落地，说明高度高的先释放，故48错误；都做自由落体运动，加速度相同，则UT图象的斜率相同，运动时间不等，故C错误，。正确.故选0.6. （2023高三课时练习）科技馆中的一个展品如图所示，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，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从人下落到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幺、8、C、。四个位置不动，对出现的这种现象,下列描述正确的是（g取IOm/S?）（）C-40£).-90单位:cmA.水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tAB<tBC<tcDB.闪光的间隔时间是比C.水滴在相邻两点间的平均速度满足CAB：VBC:VCD=I：4:9D.水滴在各点的速度之比满足VB：Vc：Vd=I:3:5【答案】B【解析】A.由题图可知hA:hc:hco=l:3：5水滴做初速度为零的匀加速直线运动，由题意知水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间相等，A错误;B.由可得水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间为立s,即闪光的间隔时间是也s,B正确；10IOC.由-XV=知水滴在相邻两点间的平均速度满足VABVBCVCD=I：3：5C错误：D.由v=gt知水滴在各点的速度之比满足Vb:vc：Vd=I:2:3D错误。故选Bo7. （2023河北模拟预测）如图所示的自由落锤式强夯机将830t的重锤从630m高处自由落下，对土进行强力夯实。某次重锤从某一高度自由落下，已知重锤在空中运动的时间为乙、从自由下落到运动至最低点经历的时间为重锤从地面运动至最低点的过程可视为做匀减速直线运动，当地重力加速度为g,则该次夯土作业（）A.重锤下落时离地高度为Tg彳8. 重锤接触地面后下降的距离为TgM2C.重锤接触地面后的加速度大小为了7t2-tlD.重锤在空中运动的平均速度大于接触地面后的平均速度【答案】AC【解析】AD.由题意可知，重锤在运动过程中受到的空气阻力可以忽略不计。作出UT图像，如图所示，根据自由落体公式可知，重锤下落时离地高度为根据匀变速直线运动中平均速度斤=；可知，堂锤在空中运动的平均速度等于接触地面后的平均速度，A正确，D错误；B.根据VS=T2可知，重锤下落时离地高度九和重锤接触地面后下降距离质之比为t2Tl故重锤接触地面后卜降的距离为忙=z(z2zi)B错误；C.根据U=W可知，重锤接触地面后的加速度大小为C正确。故选AC1>考点02：竖直上抛运动（3单选+1多选+1解答）1.（2023湖南统考模拟预测）打弹弓是一款传统游戏，射弹花样繁多，燕子钻天是游戏的一种，如图所示,一表演者将弹丸竖直向上射出后，弹丸上升过程中在最初Is内上升的高度与最后Is内上升的高度之比为9:1,不计空气阻力，重力加速度g=10ms2,则弹丸在上升过程中最初IS内中间时刻的速度大小和上升的最大高度分别为（）A.45m/s；125mB.45m/s；75mC.36ms;125mD.36m/s；75m【答案】A【解析】射出的弹丸做竖直上抛运动，可看成自由落体运动的逆运动，由运动学公式712h=gr弹丸最后IS内下落的高度%=×10×l2m=5m则最初IS内卜.落的高度h2=9hi=45m最初IS内中间时刻的速度h>45V=-=m/s=45mst1弹丸自由下落的时间V45f=-+0.5=-s+0.5s=5sg10弹丸下落的总高度=；8产=×10×52m=125m则弹丸上升的最大高度为125m：故选Ao2. （2023全国高三专题练习）将两个相同的小球A、B从水平地面以不同初速度竖直向上先后抛出，已知A球的初速度为40ms,B球的初速度为20ms,B球比A球迟IS抛出，忽略空气阻力的作用，重力加速度g=IOmZsQ设向上为正方向，从抛出A球开始计时，到B球刚要落地的过程中，下列关于A、B两小球的速度差L-匕随时间t变化的关系图像正确的是（）【解析】由题知A向上减速到零的时间为B向上减速到零的时间为=2s8因B球比A球迟IS抛出，则在O-IS内只A球向上做匀减速运动，B球没有运动，速度为零，则A的速度为则A、B两小球的速度差va-vb=40-10/在2-3s内A、B球都向上做匀减速运动，则两者速度为%=办。一gf=40-10/，=匕o-g。-1)=30-10/则A、B两小球的速度差vA-v=10即两者速度差保持不变；3s后B向下做自由落体运动，经2s落地，则在3-4s内A向上做匀减速运动，B向下做自由落体运动，A经3s后的速度为v,=40ms-10×3ms=IOmZs则3-4s内A的速度为Vx=v；-gr=10-10rB的速度为v=gt=Ot则A、B两小球的速度差以-%=10即两者速度差保持不变：在4-5s内A向下开始做自由落体运动，此时B的速度为v,b=10×lms=IOmZS则4-5s内A的速度为v=IOrB的速度为v=v,lf+gt=10+10/则A、B两小球的速度差vA-vB=10即两者速度差保持不变。故选A。3. （2023湖南株洲统考三模）人原地起跳方式是先屈腿下蹲，然后突然蹬地向上加速，重心上升后离地向上运动，如果人起跳过程中，重心上升至离地前，其加速度与重心上升高度关系如图所示，那么人离地后重心上升的最大高度可达（g取IOnVs2）（）A. 0.25mB. 0.5mC. 0.75mD. 1.25m【答案】B【解析】根据题意，设人刚刚离地时速度为叭根据公式，=2以整理可得V2-OX22则-x图形围成的面积为L,人离地后又有2V2=2f>h结合图像，联立解得h=0.5m4. （2023陕西安康统考模拟预测）宇航员登上某半径为R的球形未知天体，在该天体表面将质量为m的小球以初速度竖直上抛，上升的最大高度为力，万有引力常量为G。则（）A.该星球表面重力加速度为止IhB.该星球质量为运GhC.该星球的近地面环绕卫星运行周期为纭遮D.小球到达最大高度所需时间2%【答案】A*=2gh【解析】A.根据Ih可知该未知天体表面的重力加速度大小故A正确：MmG充= '"gB.根据可得星球质量为M=瑞故B错误；C.近地环绕卫星万有引力提供向心力解得星球的近地面环绕卫星运行周期为T 2>j2hR/ =%