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必须一:第二章匀变速直线运动的研究第五节自由落体运动
第I卷(选择题)
评卷人 得分
一、选择题
1.一辆小车正在沿光滑水平面匀速运动,突 ( http: / / www.21cnjy.com )然下起了大雨,雨水竖直下落,使小车内积下了一定深度的水。雨停后,由于小车底部出现一个小孔,雨水渐渐从小孔中漏出。关于小车的运动速度,下列说法中正确的是( )
A.积水过程中小车的速度逐渐减小,漏水过程中小车的速度逐渐增大
B.积水过程中小车的速度逐渐减小,漏水过程中小车的速度保持不变
C.积水过程中小车的速度保持不变,漏水过程中小车的速度逐渐增大
D.积水过程中和漏水过程中小车的速度都逐渐减小
2.A、B两小球从不同高度自由下落,同时落地,A球下落的时间为t,B球下落的时间为,当B球开始下落的瞬间,A、B两球的高度差为( )21教育名师原创作品
A.gt2 B. C. D.
3.如图所示,一根长为l的轻质软绳一端固定在O点,另一端与质量为m的小球连接,初始时将小球放在与O点等高的A点,OA=,现将小球由静止状态释放,则当小球运动到O点正下方时,绳对小球拉力为( )(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8)
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A.2mg B.3mg C. D.
4.物体做自由落体运动,表示动能,表示势能,表示下落的距离,以水平地面为零势能面,下列所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是
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5.一质量为m的物体,从距地面高度为h处由静止开始做自由落体运动,则
A.落地时重力的瞬时功率为
B.落地时重力的瞬时功率为
C.下落过程重力的平均功率为
D.下落过程重力的平均功率为
6.物体从离地面45 m高处做自由落体运动(g取10 m/s2),则下列选项中不正确的是( )
A.物体运动3 s后落地
B.物体落地时的速度大小为30 m/s
C.物体在落地前最后1 s内的位移为25 m
D.物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s
7.质量为m的小球从高H处由静止开始自由下落,以地面作为参考平面.当小球的动能和重力势能相等时,重力的瞬时功率为 ( )
A.2mg B.mg C.mg D.mg
8.质量为1kg的物体做自由落体运动,经过2s落地。取g=10m/s2。关于重力做功的功率,下列说法正确的是( )
A. 下落过程中重力的平均功率是100W
B. 下落过程中重力的平均功率是200W
C. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是200W
D. 落地前的瞬间重力的瞬时功率是400W
9.一物体在自由下落过程中,重力做了2J的功,则( )
A.该物体重力势能减少,减少量等于2J
B.该物体重力势能减少,减少量大于2J
C.该物体重力势能减少,减少量小于2J
D.该物体重力势能增加,增加量等于2J
10.把一个物体以一定的初速度竖直向上抛出 ( http: / / www.21cnjy.com ),物体达到最高点后落回抛出点。如果取竖直向上为正方向,不计空气阻力。下列描述该运动过程的v-t图像或a-t图像正确的是
11.小球从4m高处自由落下,被地面弹回,在1m高处被接住。全过程中小球的路程和位移大小分别是
A.4m,3m B.5m,4m C.5m,2m D.5m,3m
12.一物体做自由落体运动,在第1s内和第2s内,重力对该物体做的功之比和在第1s末和第2s末重力做功的瞬时功率之比分别为( )
A.1:2,1:3 B.1:3,1:2 C.1:3,1:4 D.1:4,1:3
13.如图所示,小球从竖直 ( http: / / www.21cnjy.com )砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d.根据图中的信息
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A.位置“1”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“3”的速度为
14.2013年10月11日,温州乐清 ( http: / / www.21cnjy.com )市一家公司的专家楼B幢发生惊险一幕,一个小男孩从楼上窗台突然坠落.但幸运的是,楼下老伯高高举起双手接住了孩子,孩子安然无恙。假设从楼上窗台到老伯接触男孩的位置高度差为h=20 m,老伯接男孩的整个过程时间约为0.2 s,则(忽略空气阻力,g取10 m/s2) ( )
A.男孩接触老伯手臂时的速度大小为 25 m/s
B.男孩自由下落时间约为 4 s[来源:21世纪教育网]
C.老伯接男孩的整个过程,男孩处于失重状态
D.老伯手臂受到的平均作用力是男孩体重的11倍
15.距地面高5m的水平直轨道A、B两点相距2m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图。小车始终以的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。不计空气阻力,取重力加速度的大小。可求得h等于
A.1.25m B.2.25m C.3.75m D.4.75m
16.从某一高度相隔1s先后由静止释放两个相同的小球甲和乙,不计空气阻力,它们在空中任一时刻( )
A.甲乙两球距离始终保持不变,甲乙两球速度之差保持不变
B.甲乙两球距离越来越大,甲乙两球速度之差也越来越大
C.甲乙两球距离越来越大,甲乙两球速度之差保持不变
D.甲乙两球距离越来越小,甲乙两球速度之差也越来越小
17.在人类对物质运动规律的认识过程中,许多物理学家大胆猜想、勇于质疑,取得了辉煌的成就,下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是( )
A.伽利略探究物体下落规律的过程使用的科学方法是:问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论.
B.卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后,进行了“月﹣地检验”,将天体间的力和地球上物体的重力统一起来
C.开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太阳做匀速圆周运动
D.奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性,提出分子电流假说,解释了磁现象电本质
18.物理学的发展极大地丰富了人类 ( http: / / www.21cnjy.com )对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了人类文明的进步,关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识,下列说法中正确的是( )
A.笛卡尔首先提出了惯性的概念
B.牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石,牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直接验证
C.伽利略对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法
D.力的单位“N"是基本单位,加速度的单位“m/s2”是导出单位
19.某电视剧制作中心要拍摄一特技 ( http: / / www.21cnjy.com )动作,要求特技演员从高80m的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上,若演员开始下落的同时汽车从60m远处由静止向楼底先匀加速运动3s,再匀速行驶到楼底,为保证演员能安全落到汽车上(不计空气阻力,人和汽车看作质点,g取10m/s2),求:
(1)特技演员自由下落到楼底的时间;
(2)汽车匀加速运动时的加速度a和汽车匀速行驶的速度v
20.伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的科学方法,这个科学方法的核心是( )
A.对自然现象进行总结归纳
B.用科学实验进行探究
C.对自然现象进行总结归纳,并用实验进行验证
D.把实验和逻辑推理(包括数学运算)和谐的结合起来
21.如图所示,弹簧固定在地面上,一小球从它 ( http: / / www.21cnjy.com )的正上方A处自由下落,到达B处开始与弹簧接触,到达C处速度为0,不计空气阻力,则在小球从B到C的过程中( )
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A.弹簧的弹性势能不断增大 B.弹簧的弹性势能不断减小
C.系统机械能不断减小 D.系统机械能保持不变
22.一物体自楼顶平台上自由下落h1时,在平台下面h2处的窗口也有一物体自由下落,如果两物体同时到达地面,则楼高为( )
A.h1+h2 B. C. D.
23.如图所示,小物体从竖直弹簧上方离地高处由静止释放,其动能与离地高度的关系如图所示.其中高度从下降到,图象为直线,其余部分为曲线,对应图象的最高点,轻弹簧劲度系数为,小物体质量为,重力加速度为.以下说法正确的是( )
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A.小物体下降至高度时,弹簧形变量为0
B.小物体下落至高度时,加速度为0
C.小物体从高度下降到,弹簧的弹性势能增加了
D.小物体从高度下降到,弹簧的最大弹性势能为
24.甲、乙两球质量分别为、,从同一地点(足够高)处同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小仅与球的速率成正比,与球的质量无关,即(为正的常量)。两球的图象如图所示。落地前,经时间两球的速度都已达到各自的稳定值、。则下列判断正确的是 ( )
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A.释放瞬间甲球加速度较大
B.
C.甲球质量大于乙球
D.时间内两球下落的高度相等
25.气球以10 m/s的速度匀速竖直上升,从气球里掉下一个物体,经17 s物体到达地面,则物体脱离气球时的高度为(取g=10 m/s2)
A.1275m B.800m C.1445 m D.500 m
26.关于自由落体运动,下列说法中不正确的是
A.自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动
B.前1 s、前2 s、前3 s竖直方向的位移之比为1∶4∶9的运动一定是自由落体运动
C.自由落体运动在开始的连续三个2 s内的位移之比是1∶3∶5
D.自由落体运动在开始的连续三个2 s末的速度之比是1∶2∶3
27.运动员从悬停在空中的 ( http: / / www.21cnjy.com )直升机上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,打开伞后减速下降,最后匀速下落.在整个过程中,下列图像可能符合事实的是(其中h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、EP表示人的重力势能、V表示人下落的速度) ( )
28.在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为
A. B. C. D.
29.如图所示,一条质量 ( http: / / www.21cnjy.com )分布均匀的长度为L的铁链置于光滑水平桌面上.用手按着一端,使另一端长L0的一段下垂.放开手后使铁链从静止开始下滑,当铁链完全通过桌边的瞬间时,铁链具有的速率为
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30.如图所示,竖直放置的等螺距螺线管 ( http: / / www.21cnjy.com )高为h,该螺线管是用长为l的硬质直管(内径远小于h)弯制而成。一光滑小球从上端管口由静止释放,关于小球的运动,下列说法正确的是
A.小球到达下端管口时的速度大小与l有关
B.小球到达下端管口时重力的功率为
C.小球到达下端的时间为
D.小球在运动过程中受管道的作用力大小不变
31.质量分别为m1和m2的两个物体用 ( http: / / www.21cnjy.com )一个未发生形变的弹簧连接,如图所示,m1在上,m2在下,让它们从某一高处同时自由下落,则下落过程中弹簧发生 的形变是(不计空气阻力)
A.若m1>m2,则弹簧将被压缩
B.若m1<m2,则弹簧将被拉长
C.只有m1=m2,弹簧才会保持原长
D.无论m1和m2为何值,弹簧长度均不变
32.“自由落体”演示实验装置如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示,当牛顿管被抽成真空后,将其迅速倒置,管内两个轻重不同的物体从顶部下落到底端,下列说法正确的是( )
A.真空环境下,物体的重力变为零 B.重的物体加速度大
C.轻的物体加速度大 D.两个物体同时落到底端
33.从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间,两位同学合作,用刻度尺可测得人的反应时间:如图(1)所示,甲握住尺的上端,乙在尺的下部作握尺的准备(但不与尺接触),当看到甲放开手时,乙立即握住尺.若乙作握尺准备时,手指位置如图(2)所示,而握住尺时的位置如图(3)所示.由此测得乙同学的反应时间最接近( )【来源:21·世纪·教育·网】
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A.2.0 s B. 0.04 s C.0.50 s D. 0.30 s
34.2010年广州亚运会中,中国选手王 ( http: / / www.21cnjy.com )涵和施廷懋夺得了跳水女子双人3米板比赛的冠军.她们在进行10m跳台训练时,下列说法正确的是 ( )
A.运动员在下落过程中,速度变化越来越快
B.运动员在下落过程中,感觉水面在匀速上升
C.运动员在下落过程中,加速度越来越大
D.前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短
35.在轻绳的两端各拴一个小球,一个人用手拿着绳子上端的小球,站在三层楼的阳台上,释放小球,使小球自由下落,两小球相继落地的时间差为△t,速度差为Δv,如果人站在四层楼的阳台上,同样的方法释放小球,让小球自由下落则两小球相继落地的时间差△t和速度差Δv将:( )
A.△t不变 B.△t变小
C.Δv变小 D.Δv变大
36.某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2 s听到石头落底声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10 m/s2)
A.10 m B.20 m C.30 m D.40 m
37.科技馆中有一个展品,如图所示, ( http: / / www.21cnjy.com )在较暗处有一个不断均匀滴水的龙头。在一种特殊的灯光照射下,可观察到一滴滴下落的水滴。缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况,可看到一种奇特的现象,水滴似乎不再往下落,而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动,要出现这种现象,照明光源应该满足(g取10m/s2)
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A. 普通光源即可
B. 间歇发光,间隙时间为1.4s
C. 间歇发光,间隙时间为0.14s
D. 间歇发光,间隙时间为0.2s
38.关于自由落体运动,下面说法正确的是
A.第1s内、第2s内、第3s内的位移之比是1∶4∶9
B.第1s末、第2s末、第3s末的速度大小之比是1∶3∶5
C.只要物体的加速度竖直向下且a=g运动,都称之为自由落体运动。
D.在前0.1m内、前0.2m内、前0.3m内物体的运动时间之比为1∶∶
39.两个物体从同一地点的同一高度,同时开始做自由落体运动,那么
A.质量较大的物体先到达地面 B.密度较大的物体先到达地面
C.体积较大的物体先到达地面 D.两个物体同时到达地面
40.一石块从楼房阳台边缘向下做自由落 ( http: / / www.21cnjy.com )体运动到达地面,把它在空中运动的时间分成相等的三段,如果第一段时间内位移是1.5 m,那么第三段时间内的位移是( )
A.1.5 m B.7.5 m C.4.5 m D.13.5 m
评卷人 得分
二、多选题
41.如图,轻弹簧上端固定,下 ( http: / / www.21cnjy.com )端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______(双选,填正确答案标号)
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A.h=1.7m
B.简谐运动的周期是0.8s
C.0.6s内物块运动的路程是0.2m
D.t=0.4s时,物块与小球运动方向相反
42.图是测量人的反应时间的小实验,乙 ( http: / / www.21cnjy.com )同学在甲同学的大拇指与食指之间的正上方捏 住一把直尺,甲同学的大拇指与食指之间距离较小(约3cm),乙同学突然放开尺子, 甲同学尽快用手指去夹住.下列表述正确的有
A.测的是乙同学的反应时间 B.测的是甲同学的反应时间
C.实验原理是 D.实验原理是Vt=gt
第II卷(非选择题)
评卷人 得分
三、填空题
43.物体从高270m处自由下落,把它运动 ( http: / / www.21cnjy.com )的总时间分成相等的3段,则这3段时间内下落的高度分别为______m、______m和______m;若把下落的总高度分成相等的三段,则物体依次下落这3段高度所用的时间之比为____________。
44.一矿井深125m,在井 ( http: / / www.21cnjy.com )口每隔相同时间间隔自由下落一个小球,当第11个小球刚从井口开始下落时,第一个小球恰好到达井底,则相邻小球开始下落的时间间隔为 s,这时第5个小球和第7个小球相距_______m(不计空气阻力, g=10m/s2)。
45.利用水滴下落可以测出当地的重力加 ( http: / / www.21cnjy.com )速度g。调节水龙头,让水一滴一滴的流出,在水龙头的正下方放一盘子,调节盘子的高度,使第一滴水滴碰到盘子时恰好第四滴水滴从水龙头开始下落,测出水龙头到盘子间距离为h,再用秒表测试间,从听到第一次水滴落在盘中的声音开始计时,到听到到第N个水滴落在盘中的声音结束计时,共用时间为t,则重力加速度g=
46.甲、乙两同学做测量反应时间的实验,实验时,甲用手握住直尺的上部,乙用一只手在直尺下部做握住直尺的准备,此时乙的拇指上端与直尺的19.00cm刻度对齐。当看到甲放开手时,乙立即去握住直尺,此时乙的拇指上端与直尺的6.20cm刻度对齐。则乙同学的反应时间为 s.(取g=10)
47.某个自由下落的物体,可忽略空气阻 ( http: / / www.21cnjy.com )力对其影响,到达地面时的速度为20m/s,由此可知,该物体是从 m高的地方下落的,落到地面用了 s的时间。(g取10m/s2)
48.一个物体从某一高度做自由落体运动, ( http: / / www.21cnjy.com ) 已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的一半, g取10m/s2, 则它开始下落时距地面的高度为__________m。
49.利用水滴下落可以测量出重力加速度g,调 ( http: / / www.21cnjy.com )节水龙头,让水一滴一滴地流出.在水龙头的正下方放一盘子,调整盘子的高度,使一个水滴碰到盘子时,恰好有另一水滴从水龙头开始下落,而空中还有两个正在下落的水滴.测出水龙头处到盘子的高度为h(m),再用秒表测量时间,从第一滴水离开龙头开始,到第N滴水落至盘中,共用时间为T(s).当第一滴水落到盘子时,第二滴水离盘子的高度为______m,重力加速度g=______m/s2.
50.一条悬链长7.2m,从悬点处断 ( http: / / www.21cnjy.com )开,使其自由下落,不计空气阻力.则整条悬链通过悬点正下方12.8m处的一点所需的时间是 (g取10m/s2)
51.在离地面H高处从静止开始下落,与 ( http: / / www.21cnjy.com )地面碰撞后反弹的速度大小为碰前速度大小的3/5,碰撞时间为T,则小球下落过程中的平均速度大小为 ,与地面相撞的过程中平均速度大小为 ,方向为 。
52.一小球以初速度v0竖直向上抛出,运 ( http: / / www.21cnjy.com )动中所受阻力为其重力的0.2倍。重力加速度为g。小球上升过程的加速度大小a= ;小球上升的最大高度H= 。小球落回抛出点时的速度大小v= 。
53.拿一个长约1.5m的玻璃筒, ( http: / / www.21cnjy.com )里面放入质量和形状都不相同的金属片和小羽毛;玻璃筒一端封闭,另一端有开关,通过开关可以把玻璃筒抽成真空. 把玻璃筒倒立过来,观察物体下落情况. 玻璃筒内抽成真空和有空气的两次实验情景如图所示,其中,图 是已抽成真空的情景;观察两次实验现象,得到的科学结论是 .
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54.用如图所示的方法可以测出一个人 ( http: / / www.21cnjy.com )的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端最大刻度的地方,乙同学在直尺下端刻度为b米的地方做捏住尺子的准备,但手没有碰到尺子.当乙同学看到甲同学放开尺子时,立即捏住尺子,乙同学发现捏住尺子的位置刻度为a米。已知重力加速度为g,则乙同学的反应时间t约等于 。
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评卷人 得分
四、计算题
55.如图所示,一质点从地面以一定的初速度竖直向上抛出,连续两次通过其上方一点P的时间为4s,已知P点距地面为10m,g=10m/s2,
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求:(1)该质点抛出时的初速度
(2)该质点在运动过程中距离地面最高为多少?
(3)该质点最后1s内的位移大小。
56.一质点从距离地面45m的高度自由下落,重力加速度g=10m/s2,
求:
(1)质点落地时的速度
(2)下落过程中质点的平均速度
(3)最后1s内质点走过的位移大小
57.如图所示,m1从光滑的斜面上的A ( http: / / www.21cnjy.com )点由静止开始运动,与此同时小球m2在距C点的正上方4.5l处自由落下,m1以不变的速率途经斜面底端B点后继续在光滑的水平面上运动,在C点恰好与自由下落的小球m2相遇,若AB=BC=l,不计空气阻力,试求:
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(1)两球经多长时间相遇;
(2)斜面的倾角θ多大.
58.如图所示,质量为m的小球自由下落d后,沿竖直面内的固定轨道ABC运动,AB是半径为d的光滑圆弧,BC是直径为d的粗糙半圆弧(B是轨道的最低点)。小球恰好能运动到C点。求:2-1-c-n-j-y
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(1)小球运动到B处时对轨道的压力大小;
(2)小球在BC上运动过程中,摩擦力对小球做的功。(重力加速度为g)
59.从离地500 m的空中由静止开始自由落下一个小球,取g=10 m/s2,求:
(1)经过多少时间落到地面;
(2)落下一半时间的位移;
(3)落地时小球的速度.
(4)从开始落下的时刻起,在第1s内的位移、最后1s内的位移;
60.质量为60kg的人,不 ( http: / / www.21cnjy.com )慎从20m的空中支架上跌落,由于弹性安全带的保护,使他悬在空中,己知安全带长为5m,其缓冲时间是1.2s,则安全带受到的平均冲力大小是多少?(不考虑空气阻力,g=10m/s2)
61.一宠物毛毛狗“乐乐” ( http: / / www.21cnjy.com )在玩耍时不慎从离地h1=19.5m高层阳台无初速度竖直掉下,当时刚好是无风天气,设它的质量m=2kg,在“乐乐”开始掉下的同时,几乎在同一时刻刚好被地面上的一位保安发现并奔跑到达楼下,奔跑过程用时2.5s,恰好在距地面高度为h2=1.5m处接住“乐乐”, “乐乐”缓冲到地面时速度恰好为零,设“乐乐”下落过程中空气阻力为其重力的0.6倍,缓冲过程中空气阻力为其重力的0.2倍,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)为了营救“乐乐”允许保安最长的反应时间;
(2)在缓冲过程中保安对“乐乐”做的功。
62.如下图所示,质量为3kg的长木板B放在光滑的水平面上,右端与半径R=1m的粗糙的圆弧相切,左端上方放一质量为1kg物块C,物块C与长木板B间的动摩擦因数
为0.2.现将一质量为1kg的物体A从距圆弧上端h=5m处静止释放,沿着圆弧到达水平
轨道与B碰撞后粘在一起运动,再经1s物块C刚好运动到B
的右端且不会掉下.取g=10m/s.求:
(1)物体A刚进入圆弧时对轨道的压力;
(2)长木板B的长度;
(3)物体A经过圆弧时克服阻力所做的功.
63.如图所示,一直杆AB长L=3.8m,从某处自由下落通过高为d=1m的窗口CD所用时间为0.4s。求:直杆AB的下端B是从距窗台C多高处开始下落的?(g取10m/s2)
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64.如下图所示是某校在高考前为给高三考生加油,用横幅打出的祝福语。下面我们来研究横幅的受力情况,如右图所示,横幅的质量为m且质量分布均匀,由竖直面内的四条轻绳A、B、C、D固定在光滑的竖直墙面内,四条绳子与水平方向的夹角均为,其中绳A、B是不可伸长的钢性绳;绳C、D是弹性较好的弹性绳且对横幅的拉力恒为,重力加速度为g。
(1)求绳A、B所受力的大小;
(2)在一次卫生打扫除中,楼上的小明同学不慎将一质量为的抹布滑落,正好落在横幅上沿的中点位置。已知抹布的初速度为零,下落的高度为h,忽略空气阻力的影响。抹布与横幅撞击后速度变为零,且撞击时间为t, 撞击过程横幅的形变极小,可忽略不计。求撞击过程中,绳A、B所受平均拉力的大小。
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65.一质量为0.1kg的小球从0.80m ( http: / / www.21cnjy.com )高处自由下落,落到一厚软垫上,若从小球接触软垫到陷至最低点所用的时间为0.20s,则这段时间内软垫对小球的冲量为大?(g=10m/s2)
66.(20分)如图所示,竖直放置的质量为4 ( http: / / www.21cnjy.com )m,,长为L的圆管顶端塞有一个质量为m的弹性圆球,球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4mg.圆管从下端离地面距离为H处自由落下,落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等。试求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)圆管弹起后圆球不致滑落,L应满足什么条件;
(2)圆管上升的最大高度是多少;
(3)圆管第二次弹起后圆球不致滑落,L又应满足什么条件。
67.一质量为4kg的小球从空中做自由落体运动,求物体:
(1)前2s内重力的平均功率
(2)第2s末重力的瞬时功率
68.(14分)宇航员乘坐航天飞船,在距月球 ( http: / / www.21cnjy.com )表面高度为H的圆轨道绕月运行。经过多次变轨最后登上月球。宇航员在月球表面做了一个实验:将一片羽毛和一个铅球从高度为h处释放,二者经时间t同时落到月球表面。已知引力常量为G,月球半径为R,求:
(1)月球的质量(不考虑月球自转的影响);
(2)航天飞船在靠近月球表面圆轨道运行的速度与高度为H圆轨道运行速度之比。
69.(12分) 某运动员做 ( http: / / www.21cnjy.com )跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37°,如图乙。已知人的质量为50 kg,降落伞质量也为50 kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比,即Ff=kv (g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)。求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)打开降落伞前人下落的距离为多大?
(2)求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向?
(3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?
70.如图所示,平行板电容器竖直 ( http: / / www.21cnjy.com )放置在水平绝缘地板上,一个带电质点质量为m=0.10×10- 3kg,电荷量为q= - 2.0×10- 4C,从电容器中心线上某点由静止开始自由下落,下落了h1=0.80m后进入匀强电场,又下落了h2=1.0m后到达水平绝缘地板。落地点在两板中心O点左侧s=20cm处(未碰板)。g取10m/s2。求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)带电质点在空中运动的时间;
(2)电容器中匀强电场的场强E的大小和方向。
71.一个小球从离地面高80m的位置自由下落,取g=10m/s2。求:
(1)小球经过多长时间落到地面;
(2)小球落下一半位移所用时间;
(3)从开始下落时刻起,小球在第1s内的位移大小和最后1s内的位移大小。
72.(8分)物体在距某一行星表面某一高度 ( http: / / www.21cnjy.com )的O点由静止开始做自由落体运动,依次通过A、B、C三点,已知AB段与BC段的距离相等,均为24 cm,通过AB与BC的时间分别为0.2 s与0.1 s,若该星球的半径为180 km,则环绕该行星的卫星做圆周运动的最小周期为多少?
73.(16分)同学们都有过擦黑板的经 ( http: / / www.21cnjy.com )历,手拿黑板擦在竖直的黑板上或上下或左右擦动,将黑板上的粉笔字擦干净。已知黑板的下边沿离地面的髙度为0.8m,若黑板擦(可视为质点)的质量为0.2kg, 现假定某同学用力将黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板,当手臂对黑板擦的作用力 F与黑板面所成角度为53°时,F=8N。(取g=10m/s2,sin53°=0.8 , cos53°=0.6)
(1)求黑板擦与黑板间的摩擦因数μ。
(2)当他擦到离地最大高度2.05m时,黑板擦意外脱手沿黑板面竖直向下滑落,求黑板擦砸到黑板下边沿前瞬间的速度v的大小。
74.低空跳伞属于极限运动中的滑翔 ( http: / / www.21cnjy.com )项目,一般在高楼、悬崖、高塔、桥梁等固定物上起跳。设有一运动员参加低空跳伞比赛,先在空中做自由落体运动, 5秒末时打开降落伞,开伞后以5m/s2的加速度做匀减速运动,9s刚好着陆。(取g=10m/s2)求:
(1)运动员在5秒末的速度的大小;
(2)运动员到5秒末时下落的高度;
(3)运动员着陆时前一瞬间的速率。
75.一个物体从某个高度做自由落体运动,它在第1 s内的位移恰好等于它最后1 s内位移的1/4,取g=10 m/s2,求:
(1)第1 s内下落的距离;
(2)物体在空中运动的时间;
(3)物体开始下落时离地面的高度.
76.(14分)一矿井深45米,在井口每隔一定时间自由落下一个小球,当第7个小球从井口开始下落时,第一个小球恰好落至井底,不计空气阻力,10米/秒2。问:
(1)相邻两个小球下落的时间间隔是多少?
(2)这时第3个小球和第5个小球相距多远?
77.游乐园的小型“摩天轮”上对 ( http: / / www.21cnjy.com )称站着质量均为m的8位同学,如图所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动,并立即通知下面的同学接住,结果重物掉落时正处在c处(如图)的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到,己知“摩天轮”半径为R,重力加速度为g,(不计人和吊篮的大小及重物的质量).问:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)接住前重物下落运动的时间t=?
(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=?
(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN=?
78.跳伞运动员从300m高空无初速度跳伞下落,他自由下落4s后打开降落伞,以恒定的加速度做匀减速运动,到达地面时的速度为4.0m/s,g=10m/s2。求:
(1)运动员打开降落伞处离地面的高度;
(2)运动员打开伞后运动的加速度;
(3)运动员在空中运动的总时间。
79.跳伞运动员做跳伞表演,他离开飞机 ( http: / / www.21cnjy.com )后先做自由落体运动,当下落320m时打开降落伞,伞张开后运动员立即以大小为16m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时速率为8 m/s.(取g=10 m/s2)问:
(1)运动员打开伞时的速度大小为多少?
(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少
80.(12分)从离地面80 m的空中自由落下一个小球,取g=10 m/s2,求:
(1)经过多长时间落到地面;
(2)自开始下落时计时,在第1 s内和最后1 s内的位移大小。
81.甲物体从阳台由静止开始自由下落(不计空气阻力),已知物体在落地前最后2秒内的位移是80m。(g=10m/s2)
求:(1)甲释放时离地面的高度
(2)落地前最后1s的平均速度的大小
82.(10分)如果每隔一段相等的 ( http: / / www.21cnjy.com )时间就从125m高处自由落下一个相同的小钢球,当第11个小球刚下落时,第1个小球恰好到达地面,g取10m/s2,求:
(1)每个小球在空中运动的总时间;
(2)第1个小球恰好到达地面时第5个小球距地面的高度。
83. 最近据外媒报道,“火星一号” ( http: / / www.21cnjy.com )移民计划即将启动候选人筛选,头4名火星居民将在2025年登陆火星。虽然踏上火星之后将不能够返回地球,但这一移民计划还是收到了超过20万人的申请。假若某志愿者登上火星后将一小球从高为0.5m的地方由静止释放,不计空气阻力,测得经过0.5s小球落地:求:
(1) 火星的重力加速度a的大小。
(2) 若他在同样高度将小球以1.5m/s的速度竖直上抛的落地时间t。
84.如图所示,水池正上方有一小球,球距水面,池水深,小球从静止释放后落入水中做减速运动,到池底的速度恰好为零,(取g=10m/s2)求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)小球运动的最大速度;
(2)从开始到落到池底所用的时间。
85.从离地面125m高的空中从静止释放一小球,小球自由落下,取g=10m/s2,求:(1)小球经过多长时间落到地面;21·cn·jy·com
(2)自开始下落计时,小球最后1s内的位移。
86.一矿井深为125m,在矿井口每隔一定时间自由落下一小球,当第11个小球刚从矿井口下落时,第一个小球恰好到达井底,则:
(1)相邻小球开始下落的时间间隔为多少?
(2)这时第3个小球和第5个小球相距多远?
87.建筑工人安装搭手架进行高空作业, ( http: / / www.21cnjy.com )有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5m的铁杆在竖直状态下脱落了,使其做自由落体运动,铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2s,(g=10m/s2,不计楼层面的厚度)试求
(1)铁杆下落时其下端到该楼层的高度?
(2)当铁杆的中点经过楼层面时的瞬时速度?
88.如图所示,在汶川大 ( http: / / www.21cnjy.com )地震中,一架直升飞机在灾区某地上空做定点空投救灾物资,已知由静止释放的一包物资,经5s刚好着地,忽略空气阻力的作用,g=10m/s2.求:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1) 释放后1s末物资速度大小.
(2) 直升飞机距离地面的高度.
(3)物资落地前最后1s内的位移.
89.跳伞运动员做低空跳伞表演,当 ( http: / / www.21cnjy.com )直升飞机悬停在离地面225 m高时,运动员离开飞机作自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展伞后运动员以12.5m/ s 2的加速度匀减速下降.为了运动员的安全,要求运动员落地速度为0.g = 10m/s2.试求:
(1)运动员展伞时,离地面的高度至少为多少?
(2) 运动员在空中的最短时间为多少?
90.跳伞运动员做低空跳 ( http: / / www.21cnjy.com )伞表演,他从224m的高空离开飞机开始下落,最初未打开降落伞,自由下落一段距离打开降落伞,运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地的速度不得超过5m/s.(g=10m/s2).求:21cnjy.com
(1)运动员打开降落伞时,离地面的高度至少为多少?
(2)运动员在空中的最短时间为多少?
91.一个物体从塔顶上下落,在到达地面前最后1 s内通过的位移是整个位移的,求:塔高为多少米?(g=10m/s2)
92.从离地面500m的空中自由落下一个小球,取g=10m/s2,求小球:
(1)落到地面经过多长时间
(2)自开始下落计时,在第1s内的位移和最后1s内的位移各多少
93.跳水运动员以V0=3m/s的初速度竖直向上跳起,经1s后落水,设整个过程中加速度始终不变,大小为10m/s2,方向竖直向下,求www.21-cn-jy.com
①运动员落水时的速度;
②运动员整个跳水过程中的位移。
94. A小球从高度为h的地方自由 ( http: / / www.21cnjy.com )落下,下落1S后,B小球从同一地点发以初速度15m/s竖直落下,若B小球能在A小球落地前追上A小球,高度h要满足什么条件?若能追上,从B开始下落计时需要多少时间?
( http: / / www.21cnjy.com )
评卷人 得分
五、实验题
95.同学们利用如图所示方法估测反应时间。
( http: / / www.21cnjy.com )
首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为,则乙同学的反应时间为 (重力加速度为)。
基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为0~0.4s,则所用直尺的长度至少为 cm(取10m/s2);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的(选填“相等”或“不相等”).
96.(13分)利用图中所示的装置可以研究自由落体运动,并测重力加速度.
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列小点.
①为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有 .(填入正确选项前的字母)
A.天平 B. 秒表 C. 米尺
②若实验中所得到的重物下落的加速 ( http: / / www.21cnjy.com )度值小于当地的重物加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此错误差的原因: 。
(2)在打出的纸带上取得连续的清晰 ( http: / / www.21cnjy.com )的7个点,打点计时器所用电源的频率为50Hz。用米尺测得第1、2、3、4、5、6各点与第0点的距离d如下表:
点的次序 0 1 2 3 4 5 6
距离d(厘米) 0 6.0 12.5 19.3 26.5 34.1 42.1
利用这些数据:
①测出当地重力加速度g值为__ ;(取三位有效数字);
②打第1点时纸带运动的速度是 m/s;(取三位有效数字);
③第0点 (选填“是”或“不是”)自由落体运动的起点,判断理由是 .21教育网
97.某同学用如右图所示装 ( http: / / www.21cnjy.com )置测量重力加速度g,所用交流电频率为50Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所有测量数据及其标记符号如下图所示
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
(1)本实验中,电磁式打点计时器所使用的电源是_____________(填“甲”或“乙”)
甲——电压合适的50Hz的交流电源;
乙——电压可调的直流电源;
(2)设相邻两个计数点的时间间 ( http: / / www.21cnjy.com )隔为T,则计算重力加速度的表达式为______________________;重力加速度的计算结果是g=_____________________m/s2(结果保留3位有效数字)
98.用打点计时器测定重力加速度,装置如图所示。
(1)如果实验时所用交流电频率为50Hz,已 ( http: / / www.21cnjy.com )知当地的重力加速度大约为为9.79m/s2。某同学选取了一条纸带并在该纸带上连续取了4个点,且用刻度尺测出了相邻两个点间距离,则该同学所选的纸带是_____________。(填写代号即可)用打点计时器测定重力加速度,装置如图所示。
(2)若打出的另一条纸带如下图所示, ( http: / / www.21cnjy.com )实验时该纸带的_____________(填“甲”或“乙”)端通过夹子和重物相连接。纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为_____________m/s2,该值与当地重力加速度有差异的原因是___________________。(写一个即可
99.(1)利用打点计时器测重力加速度实验中,接通电源与释放纸带(或物体),这两个操作时刻的关系应当是________
A.先接通电源,后释放纸带
B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源
D.先接通电源或先释放纸带都可以
(2)在“测定匀变速直线 ( http: / / www.21cnjy.com )运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz,图为某次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=____________m/s,小车的加速度大小a=_____________m/s2。(保留三位有效数字)
100.某同学在研究性学 ( http: / / www.21cnjy.com )习中利用光电门针对自由落体运动进行了研究。如右图所示,用铁架台固定竖直长木板,光电门A、B分别固定在长木板上,AB相距S= 41cm;现从光电门A上方某高度静止释放一个小球,小球通过A、B的时间分别为Δt1=1.05×10-2s、Δt2=3.50×10-3s,小球直径d=10.50mm。回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
①小球通过光电门A时的瞬时速度为 m/s
②物体的加速度a= m/s2;(计算结果取三位有效数字)
101.如图所示,某同学用秒表、毫米刻度尺及身边的水管,采用以下实验步骤,测当地的重力加速度:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)让水滴落在盘中时,仔细调整水龙头的阀门,使第一滴水刚落入盘中听到响声的瞬间,第二个水滴正好从管口处开始下落;
(2)当听到水滴落进盘中的某次响声开始计时,并数“1”,以后每听一次响声,顺次数“2”,直到数到“n”.停表时显示的时间为t( s);
(3)用米尺测出水管口到盘子的高度h.
根据上述实验过程及所得数据可知,每个 ( http: / / www.21cnjy.com )水滴下落的时间为 ,重力加速度的表达式为___.为尽量减小误差,秒表计时数水滴时,水滴落入盘中的数“n”应 一些。(填”大“或”小”)
102.如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)所需器材有:电磁打点计时器 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需_________(填字母代号)中的器材.
A.直流电源 B.天平及砝码 C.4-6V交流电源 D.毫米刻度尺
(2)下列实验操作步骤正确的是( )
A.实验所用的重物可用实心泡沫球
B.应调整打点计时器,使其两限位孔连线在竖直方向
C.实验时应先使重物靠近打点计时器再释放,释放后再接通电源
(3)实验中得到的一条纸带如下图所示, ( http: / / www.21cnjy.com )从比较清晰的点起,每2个点取一个计数点,分别标明0,1,2,3,4.测得x1=30.0mm,x2=45.4mm,x3=60.8mm,x4=76.2mm,则物体在打下点2时的速度大小为________m/s。物体的加速度大小为________m/s2。该实验中测得的重力加速度偏小,其主要原因是______________。
( http: / / www.21cnjy.com )
103.利用水滴下落可以测出当地的重力加 ( http: / / www.21cnjy.com )速度g,调节水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一盘子,调节盘子的高度,使一个水滴碰到盘子时恰好有另一水滴从水龙头开始下落,而空中还有两个正在下落中的水滴。测出水龙头到盘子间距离为h,再用秒表测时间,以第一个水滴离开水龙头开始计时,到第N个水滴离开水龙头,共用时间为t,则重力加速度g= 。
104.(17分)(1)(6分)某同学 ( http: / / www.21cnjy.com )在研究性学习中利用光电门针对自由落体运动进行了研究。如左图所示,用铁架台固定竖直长木板,光电门A、B分别固定在长木板上,AB相距S= 41cm;现从光电门A上方某高度静止释放一个小球,其直径d用20分度的游标卡尺测出,游标卡尺的示数如图7所示。小球通过A、B的时间分别为Δt1=1.05×10-2s、Δt2=3.50×10-3s。回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
①由右图所示,读出小球直d= mm;
②物体运动的加速度a= m/s2;(计算结果取三位有效数字)
105.某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加 ( http: / / www.21cnjy.com )速度,实验装置如图所示.倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球.手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球.当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落……这样,就可测出多个小球下落的总时间.
(1)在实验中,下列做法正确的有________.
A.电路中的电源只能选用交流电源
B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方
C.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度
D.手动敲击M的同时按下秒表开始计时
(2)实验测得小球下落的高度H ( http: / / www.21cnjy.com )=1.980 m,10个小球下落的总时间T=6.5 s.可求出重力加速度g=________ m/s2.(结果保留两位有效数字)
(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.
(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电 ( http: / / www.21cnjy.com )后需要时间Δt磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt,这导致实验误差.为此,他分别取高度H1和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响?请推导说明.
评卷人 得分
六、简答题
106.(10分)同学们学习了《伽利略对自由落体运动的研究》后,老师给大家出了这样一道题:假设有人把一个物体从比萨斜塔塔顶无初速落下(不考虑空气阻力),物体到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移的,求塔高H(取g=10 m/s2)。有同学给出的解法:根据h=gt2得物体在最后1 s内的位移h1=gt2=5 m,再根据=;得H=7.81m,这位同学的解法是否正确?如果正确说明理由,如果不正确请给出正确解析过程和答案。
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:小车正在沿光滑水平 ( http: / / www.21cnjy.com )面匀速运动,积水后,系统在水平方向不受力,系统在水平方向动量守恒.积水后,质量增加,系统水平方向动量不变,根据P=mv,所以小车速度减小.漏水过程中,车上积水和小车相对静止,也就是说水和小车具有相同的速度,所以漏水时小车速度不变.故选B.2·1·c·n·j·y
考点:本题考查动量守恒定律。
2.D
【解析】
试题分析:由自由落体运动的运动规律可得:A下落的高度为;而B下落的高度为,而在B下落的瞬间A已下落了;故A、B两球的高度差为,故选D. 21*cnjy*com
考点:本题考查自由落体运动。
3.C
【解析】
试题分析:小球先做自由落体运动,当下落时,软绳恰好伸直,此时处于B点,设小球速度为v1,OB与水平方向的夹角为,根据动能定理,,当软绳恰伸直后,能量损失,小球将以做竖直平面内的圆周运动,摆动到最低点时速度为v3,根据动能定理,,绳对小球的拉力为F=mg+,联立以上各式解得F=.()
考点:自由落体运动和竖直平面圆周运动
4.B
【解析】
试题分析:由,则图线是开口向下的抛物线,选项A错误;由,可知图线B正确;由可知EP-Ek图线是一条直线,故选项C错误;由可知EP-h图线是一条直线,故选项D错误,故选B。
考点:物理图线;动能和势能.
5.C
【解析】
试题分析:物体落到地面时的速度为:,落地时重力的瞬时功率为P=mgv=,选项AB错误;下落过程重力的平均功率为:,选项C正确,D错误;故选C。
考点:平均功率和瞬时功率.
6.D
【解析】
试题分析:自由落体公式,,所以A项错误;根据末速度公式,所以B项错误;物体下落第1s的位移为5m,根据初速度为零的匀加速直线运动的规律相等时间内的位移之比为1:3:5,所以第3s内的位移为25m,C项错误;根据平均速度的定义式,所以D项正确。
考点:本题考查了自由落体运动
7.B
【解析】
试题分析:当动能和势能相等时,由机械能守恒定律可知:,且,解得:,则此时重力的瞬时功率为:,故选B.
考点:机械能守恒定律;功率.
8.AC
【解析】
试题分析:物体下落的高度为,则下落过程中重力的平均功率是,选项A正确,B错误;落地的速度v=gt=20m/s,故落地前的瞬间重力的瞬时功率是,选项C正确,D错误。故选AC.
考点:瞬时功率;平均功率.
9.A
【解析】
试题分析:重力做正功重力势能减小,重力做多少 ( http: / / www.21cnjy.com )正功重力势能就减小多少,重力做负功重力势能增加,重力做多少负功重力势能就增加多少,物体下落说明重力在做正功,所以A项正确;B、C、D项错误。
考点:本题考查了功能关系
10.BD
【解析】
试题分析:物体向上先做加速度为g的匀减速运 ( http: / / www.21cnjy.com )动,到达最高点后做加速度为g的匀加速运动,故v-t图线为B;因加速度保持不变,故a-t图线为C.故选BD.
考点:v-t图线;上抛运动。
11.D
【解析】
试题分析:位移是指由初始位置指向末位置的有向线段,所以全过程中的小球的位移为3m,而路程是物体运动轨迹的长度,所以全过程中小球的路程为,故D正确。
考点:考查了路程和位移
12.B
【解析】
试题分析:物体在第1s内和第2s内通过的位移比为,重力对该物体做的功之比,在第1s末和第2s末的速度比,重力做功的瞬时功率之比,故选B。
考点:功和功率。
13.BCD
【解析】
试题分析:根据图像信息可得,,,故满足在相等时间内走过的位移差是一个定值,所以小球做匀加速直线运动,根据可得运动加速度,BC正确;在做匀变速直线运动过程中中间时刻速度等于该段过程中的平均速度,故有,D正确;因为,所以根据公式可得,故A错误。
考点:考查了匀变速直线运动规律的应用
14.D
【解析】
试题分析:男孩从楼上坠落可看做是自由落体运动,从下落到老伯接触的高度20m,根据自由落体公式可以计算出男孩接触老伯的末速度,得出,所以A项错误;根据,可以计算出下落时间,所以B项错误;老伯接男孩的整个过程中,男孩做减速运动,加速度方向竖直向上,男孩处于超重状态,所以C项错误;根据动量定理,取竖直向上为正方向,老伯手臂对男孩的平均作用力为F,,解得,根据牛顿第三定律可知,老伯手臂受到的平均作用力是男孩体重的11倍,所以D项正确。
考点:本题考查了自由落体、超失重和动量定理
15.A
【解析】
试题分析:由题意可知,从A处落下的小球落到地面的时间等于小车从A到B的时间与在B点悬挂的小球落地的时间之和,即,代入数据解得:h=1.25m,故选项A正确。
考点:自由落体运动的规律;匀速直线运动。
16.C
【解析】
试题分析:设甲球在某时刻的速度为v1=g(t+1),则乙球的速度v2=gt,则,所以两球的相对速度保持不变,根据s=vt可知两球的距离越来越大,故选C.
考点:自由落体运动.
17.A
【解析】
试题分析:伽利略探究物体下落规律的过程使用的 ( http: / / www.21cnjy.com )科学方法是:问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论.选项A正确;牛顿发现万有引力定律后,进行了“月﹣地检验”,将天体间的力和地球上物体的重力统一起来,选项B错误;开普勒潜心研究第谷的天文观测数据,提出行星绕太阳做椭圆轨道运动,选项C错误;安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性,提出分子电流假说,解释了磁现象电本质,选项D错误;故选A.
考点:物理学史.
18.C
【解析】
试题分析:伽利略首先提出了惯性 ( http: / / www.21cnjy.com )的概念,故A错误;牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石,因为牛顿定律的内容是在物体不受任何外力的作用下,而现实生活中没有不受任何外力的物体,所以牛顿第一定律是在实验的基础上,结合推理得出来的,故B错误;伽利略对自由落体运动研究方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法.故C正确;力的单位“N“不是基本单位,加速度的单位“m/s2”是导出单位,故D错误;故选C.
考点:物理学史。
19.(1)4s (2)8 m/s2 ;24m/s
【解析】
试题分析:⑴由 得=4s
⑵对车:
联立解得a=8 m/s2 v=24m/s
考点:自由落体运动;匀变速运动的规律.
20.D
【解析】
试题分析:伽利略对自由落体的研究,开创了研究 ( http: / / www.21cnjy.com )自然规律的科学方法,这个科学方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学运算)和谐的结合起来,选项D正确。
考点:物理问题的研究方法.
21.AD
【解析】
试题分析:在B→C的过程中 ( http: / / www.21cnjy.com ),弹簧的压缩量逐渐增大,小球始终克服弹力做功,弹性势能不断增大,故A正确,B错误.在整个过程中,小球与弹簧组成的系统机械能守恒,只有重力和弹力做功,系统的机械能守恒;故C错误,D正确.故选AD.
考点:机械能守恒定律.
22.D
【解析】
试题分析:设楼高为h,则根据以及时间关系可得:,解得:,故选D.
考点:自由落体运动。
23.D
【解析】
试题分析:高度从下降到,图象为直线,该过程是自由落体,的坐标就是自由下落的高度,所以小物体下降至高度时,弹簧形变量为0,故A错误;物体的动能先增大,后减小,小物体下落至高度时,物体的动能与时的动能相同,由弹簧振子运动的对称性可知,在时弹簧的弹力一定是重力的2倍;小物体下落至高度时,动能又回到0,说明是最低点,弹簧的弹力到达最大值,一定大于重力的2倍,所以此时物体的加速度最大,故B错误;小物体下落至高度时,物体的动能与时的动能相同,由弹簧振子运动的对称性可知,在时弹簧的弹力一定是重力的2倍;此时弹簧的压缩量,小物体从高度下降到,重力做功;物体从高度下降到,重力做功等于弹簧的弹性势能增加,所以小物体从高度下降到,弹簧的弹性势能增加了,故C错误;小物体从高度下降到,重力做功等于弹簧弹性势能的增大,所以弹簧的最大弹性势能为,故D正确。
考点:胡克定律、弹簧的、弹性势能、功能关系。
24.C
【解析】
试题分析:释放瞬间,因此空气阻力,两球均只受重力,加速度均为重力加速度,故A错误;B、C两球先做加速度减小的加速运动,最后都做匀速运动,稳定时,因此最大速度与其质量成正比,即,,由图象知>,因此>;故B错误,C正确;图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,由图可知,t0时间内两球下落的高度不相等;故D错误。
考点:牛顿第二定律、匀变速直线运动的图象。
25.A
【解析】
试题分析:物体先做竖直上抛运动,然后做自由落体运动,两个过程中加速度都为重力加速度,取向上为正方向,设物体脱离气球时的高度为h,故有:,解得,故A正确;
考点:考查了竖直上抛,自由落体运动
26.B
【解析】
试题分析:自由落体运动是初速度为零,加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动,A正确;只要是初速度为零的匀加速直线运动,在前1s、前2s、前3s竖直方向的位移之比都满足1∶4∶9,所以不一定是自由落体运动,B错误;做自由落体运动的物体在前2s内的位移:,故物体在前2s内的位移:,物体在前4s内的位移:,故物体在第二个2s内的位移:,物体在前6s内的位移:,故物体在第3s内的位移:,所以,故C正确;物体在第2s末的速度:,物体在第4s末的速度:,物体在第6s末的速度:
所以,故D正确;
考点:考查了自由落体运动规律的应用
27.C
【解析】
试题分析:重力势能逐渐减小 ( http: / / www.21cnjy.com ),Ep=mgH=mg(H0-h),即重力势能与高度是线性关系,故A错误;机械能的变化等于除重力外其余力做的功,故自由落体运动过程机械能守恒,故B错误;运动员从高山悬崖上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,即空气阻力忽略不计,故只受重力;开伞后减速下降,空气阻力大于重力,故合力向上,当阻力减小到等于重力时,合力为零,做匀速直线运动;即合力先等于重力,然后突然反向变大,且逐渐减小到零,故C正确;运动员从高山悬崖上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落;图象中加速度有突变,而速度不可能突变,故D错误;故选C.
考点:重力势能;机械能;牛顿第二定律.
28.D
【解析】
试题分析:根据竖直上抛物体的运动的特点,两物体落地的时间差等于上抛物体回到出发点的时间,即,故选项D正确.
考点:竖直上抛运动和竖直下抛运动.
29.D
【解析】
试题分析:设铁链单位长度的质量为,从放手到铁链完全通过桌边,根据机械能守恒定律可以得出,所以D项正确;A、B、C项错误;
考点:本题考查了机械能守恒定律
30.C
【解析】
试题分析:根据机械能守恒定律可知,小球下落到底端时满足,解得,则小球到达下端管口时的速度大小与l无关,选项A错误;螺线管的每一部分都可看做是一个斜面,其倾角的正弦为,故小球到达下端管口时重力的功率为,选项B错误;小球在螺线管中下滑的加速度为,到达下端的时间为,选项C正确;因小球下滑过程中速度逐渐增大,则小球在运动过程中受管道的作用力不断变化,选项D错误;故选C.
考点:机械能守恒定律;牛顿第二定律;功率.
31.D
【解析】
试题分析:让它们从高处同时自由下落, ( http: / / www.21cnjy.com )稳定时两个物体的加速度相同,设为a.以以两个物体组成的整体,由牛顿第二定律得:(m1+m2)g=(m1+m2)a,解得a=g;再对任意一个物体研究可知,物体的合力都等于物体的重力,所以弹簧处于原长状态,弹簧长度均不变,与两个物体的质量大小无关,故D正确.故选:D
考点:本题考查了弹性势能;自由落体运动.
32.D
【解析】
试题分析:真空情况下物体仍受重力作用,重力不为零,A错误;轻重不同的物体在真空管中,不受阻力,做自由落体运动.所以加速度相同,BC错误;高度相同,根据知运动时间相同,D正确
考点:考查了自由落体运动规律的应用
33.D
【解析】
试题分析:直尺下降的位移为大约为40cm=0.4m,根据h=gt2 得:,故选项D正确.
考点:自由落体运动的规律.
34.D
【解析】
试题分析:运动员在下落过程中加速度是恒定 ( http: / / www.21cnjy.com )不变的,故速度变化的快慢是相同的,故选项A、C错误;根据运动的相对性,可知运动员在加速下落过程中,感觉水面正在加速上升,故B错误;运动员做匀加速运动,速度增大,则运动员通过前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短,故D正确,故选D.
考点:匀变速直线运动的规律;加速度.
35.BC
【解析】
试题分析:设细线的长度为L,第一个 ( http: / / www.21cnjy.com )小球着地后,另一个小球运动的位移为L,在L内运行的时间,即为两球落地的时间差,第一个球着地的速度为另一个小球在位移L内的初速度.
高度越高,落地的速度越大,知高度越高,另一个小球在位移L内的初速度越大,根据,初速度越大,时间越短.所以,速度差,所以变小,故BC正确
考点:考查了自由落体运动规律的应用
36.B
【解析】
试题分析:石头做自由落体运动,根据位移公式.所以B正确.
考点:考查了自由落体运动
37.C
【解析】
试题分析:由题意可知,光源间歇发光 ( http: / / www.21cnjy.com ),间歇时间等于相邻两滴水的时间间隔的整数倍.根据△y=gT2,△y=20cm,知T=0.14s.故C正确.
考点:匀变速运动的规律.
38.D
【解析】
试题分析:根据初速度为0的匀加速直线运动在开始连续的三个1s内通过的位移之比为1:3:5,故A错误;根据v=gt可知在开始连续的三个1s末的速度大小比是1:2:3,故B错误;只有当物体的初速度为零,加速度竖直向下且a=g运动,才称之为自由落体运动,选项C错误;根据可得,故在前0.1m内、前0.2m内、前0.3m内物体的运动时间之比为,选项D错误;故选D.
考点:自由落体运动的规律.
39.D
【解析】
试题分析:根据,可知,因为高度相同,故落地的时间相同,故选D。
考点:自由落体运动的规律
40.B
【解析】
试题分析:根据自由落体运动是 ( http: / / www.21cnjy.com )初速度为0的匀加速直线运动,从静止开始相等时间间隔内的位移之比为:1:3:5得:它在第三段时间内的位移为:s3=5×s1=5×1.5m=7.5m;故选B.
考点:自由落体运动的规律.
41.AB
【解析】t=0.6s时,物块的位移为y=0.1sin(2.5π×0.6)m= -0.1m;则对小球,解得h=1.7m ,选项a正确;简谐运动的周期是,选项b正确;0.6s内物块运动的路程是3A=0.3m,选项c错误;t=0.4s=,此时物块在平衡位置向下振动,则此时物块与小球运动方向相同,选项d错误;故选ab.
【考点定位】简谐振动;自由落体运动.
42.BC
【解析】
试题分析:根据实验原理可知,此装置测的是甲同学的反应时间,选项B正确,A错误;实验原理是,即测得乙放手后尺子被甲抓住时尺子下落的高度h,即可计算甲的反应时间,选项C正确,D错误;故选BC.
考点:自由落体运动的应用.
43.30,90,150,1:(-1):(-)
【解析】
试题分析:第一个T内、第二个T内、第三个T内…的位移之比:xⅠ:xⅡ:xⅢ…=1:3:5…,这3段时间内下落的高度分别为30m,90m,150m;通过第一个x、第二个x、第三个x…所用时间之比:tⅠ:tⅡ:tⅢ…=1:(-1):(-)…,所以时间之比为1:(-1):(-)
考点:本题考查初速度为零的匀变速直线运动的常用推论
44.0.5 25
【解析】
试题分析:第11个小球与第一个小球之间有十个间隔,设相邻两个小球下落的时间间隔为t,所以自由落体的总时间为10t,故,解得:t=0.5s,第五个小球下落的时间为6t,下落的高度为,第七个小球下落时间为4t,下落的高度为,则
故第5个小球和第7个小球距离为:
考点:考查了自由落体运动规律的应用
45.
【解析】
试题分析:从听到第一次水滴落在盘中的声音开始计时,到听到到第N个水滴落在盘中的声音结束计时,共用时间为t,则两滴水间的时间间隔为;因为第一滴水滴碰到盘子时恰好第四滴水滴从水龙头开始下落,则从水龙头到盘子的时间为:,根据,可得:.
考点:自由落体运动.
46.0.16
【解析】
试题分析:根据得:,
考点:考查了自由落体运动规律的应用
47.20、2
【解析】
试题分析:物体做自由落体运动,知道末速度为20m/s,根据速度时间关系公式求,有,
代入数据解得,根据位移时间关系公式,有
考点:考查了自由落体运动规律的应用
48.11.25m.
【解析】
试题分析:由h=gt2可得:第1秒内的位移h1=×10m/s2×(1s)2=5m;
则最后一秒内的位移h2=2h1=10m;
则设下落总时间为t,最后1s内的位移h=gt2-g(t-1)2=10m;
解得:t=1.5s;则物体下落的总高度h=gt2=11.25m.
考点:自由落体运动的规律.
49.,
【解析】
试题分析:由题意可知,水滴将h分成时间相等的3份,3份相等时间的位移比为1:3:5,总高度为h,所以第二滴水离盘子的高度为;从第一滴水离开水龙头开始,到第N滴水落至盘中(即N+3滴水离开水龙头),共用时间为t(s),知道两滴水间的时间间隔为,所以水从水龙头到盘子的时间为,根据得,
考点:考查了自由落体运动
50.0.54s
【解析】
试题分析:抓住链条的上下两端经过同一点的时间位移关系列式即可求解.
解:设链条的长度为L,悬链的下端到P点的距离是h,经t1链条的下端经过P点,
则;;
经t2链条的上端经过P点,此时悬链的总位移是h+L,则:h+L=gt22,
;
整条悬链通过悬点正下方12.8m处的P点所需的时间:△t=t2﹣t1=1.6s﹣1.06s=0.54s;
故答案为:0.54s
点评:本题主要考查了自由落体运动位移时间公式的直接应用,难度不大,属于基础题.
51., 方向竖直向上
【解析】
试题分析:下落到地面时的速度为,即,所以下落过程中的平均速度为,设向上为正,碰撞过程中的速度变化量为,所以加速度,为正,方向竖直向上。
考点:考查了自由落体,加速度的求解
52.
【解析】
试题分析:上升过程重力向下,阻力向下,根据牛顿第二定律加速度,根据匀变速直线运动有,带入计算得。小球从最高点往下落时,重力向下,阻力向上,加速度,同样满足,计算得
考点:抛体运动
53.(b) 在没有空气阻力作用的情况下,轻重物体以相同的加速度下落
【解析】
试题分析:抽成真空的应该是b图, ( http: / / www.21cnjy.com )因为物体只受重力作用,运动情况完全相同,即金属片和小羽毛任何时刻都在同时竖直位置,观察两次实验现象,得到的科学结论是:在没有空气阻力作用的情况下,轻重物体以相同的加速度下落,做自由落体运动
考点:考查了自由落体运动
54.
【解析】
( http: / / www.21cnjy.com )
试题分析:尺子做自由落体运动,如图所示尺子落下的距离为a - b,根据自由落体运动规律,解得尺子下落的时间为,所以乙同学的反应时间约等于。
考点:自由落体运动规律
55.(1)(2)30m(3)
【解析】
试题分析:(1)由对称性知,质点从P点至最高用时2s,P点速度设为v,则:
,从出发至P点:
(2)距地最高;
(3)由对称性知:
考点:考查了竖直上抛运动规律的应用
56.(1);(2);(3)25m
【解析】
试题分析:(1)自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,
根据公式可得;
(2)根据平均速度公式可得;
(3)自由落体运动和竖直上抛运动互为逆运动,即自由落体运动最后1s的位移等于竖直上抛运动第1s的位移,所以有
考点:考查了自由落体运动规律的应用
57.(1)3;(2)30°。
【解析】
试题分析:(1)两球相遇的时间就是球m2自由落体的时间,即4.5l=gt2
解得t=3;
(2)由牛顿第二定律得:m1gsinθ=m1a ①
由运动学公式得v2=2al ② v=at1 ③ l=vt2 ④
由以上各式解得v=;
小球m1滑过AB的时间t1==
小球m1滑过BC的时间t2==
t=t1+t2=3,解得:sin θ=,θ=30°
考点:自由落体运动,牛顿第二定律。
58.(1)5mg (2)-mgd
【解析】
试题分析:(1)小球下落到B的过程:由动能定理得2mgd=mv2
在B点:T-mg=m
得:T=5mg
根据牛顿第三定律:T′=T=5mg
(2)在C点,
小球从B运动到C的过程:mv-mv2=-mgd+Wf,得
Wf=-mgd
考点:牛顿定理及动能定理的应用问题.
59.(1)10s(2)(3)100m/s(4)、
【解析】
试题分析:(1)由,落地时间为:.
(2)下落一半时间,即下落5s时的位移为
(3)设落地时速度为v,由公式得:
(4)第1s内的位移:
因为从开始运动起前9s内的位移为:
所以最后1s内的位移为:
考点:考查了自由落体运动
60.1100N
【解析】
试题分析:根据得,弹性绳绷直时,工人的速度:
设安全带拉紧后的平均冲力大小为F,选取向上为正方向,则:,代入数据解得:
考点:考查了冲量定理
61.(1)0.5s;(2)-168J
【解析】
试题分析:(1)对 “乐乐” 用牛顿第二定律
求得: a1=4m/s2
“乐乐”下落过程:
求得: t=3s
允许保安最长反应时间: t1=(3-2.5)s=0.5s
(2)“乐乐”下落18m时的速度v1=a1t=12m/s
缓冲过程中,对“乐乐”由动能定理得
JW=-168J
(整个过程应用动能定理也可: )
考点:牛顿第二定律;动能定理.
62.(1)(N)(2)(3)
【解析】
试题分析:(1)物体A从释放到进入圆弧前做自由落体运动
① (2分)
刚进入圆弧时 ②(2分)
联立①②式解得:(N)③ (1分)
(2)物块C从开始运动到与长木板具有相同速度过程中
④(2分)
由④式解得:
物块C运动距离 ⑤(1分)
物块C在B的右端时两者具有相同的速度
⑥ (1分)
⑦(1分)
由速度公式得木板刚开始运动时速度
⑧(1分)
木板B运动距离 ⑨(1分)
长木板B的长度 ⑩(1分)
(3)物块A与木板B碰撞过程中动量守恒
(1分)
由式解得:(1分)
物块A从静止释放到与木板A碰撞前,由动能定理
(2分)
物体A经过圆弧时克服阻力做的功:
由式解得(1分)
考点:考查了自由落体运动,圆周运动,动能定理,动量守恒定律
63.5m
【解析】
试题分析:设直杆AB的下端B距窗台C的高度为h,则由,由时间关系:
代入数据可得:h=5m
考点:自由落体运动.
64.(1)(2)
【解析】
试题分析:(1)横幅在竖直方向上处于平衡态:
解得:
(2)抹布做自由落体运动,其碰撞前的速度:
碰撞过程中与横幅有作用力F,由动量定理可得:
解得:
由牛顿第三定律可知抹布对横幅的冲击力
横幅仍处于平衡状态:
解得:
考点:物体的平衡;动量定理.
65.0.6N·s
【解析】
试题分析:小球落到软垫上时的速度:,设向上为正方向,根据动量定理可得,解得软垫对小球的冲量I=0.6N·s.
考点:动量定理。
66.(1);(2) (3)
【解析】
试题分析:(1)取竖直向下为正方向,则:球与管第一次碰地前的瞬时速度(2分)
碰地后瞬间,管的速度,球的速度。球相对管的速度
碰后,管受重力作用及向下的摩擦力作用 ( http: / / www.21cnjy.com ),加速度a管 = 2g ;球受重力和向上的摩擦力作用,加速度a球 =-3g 。球相对管的加速度a相 =-5g
以管为参考系,则球与管相对静止前,球相对管下滑的距离为:(2分)
要使球不滑出圆管,应满足:(2分)
(2)设管从碰地到它弹到最高点所需时间为t1(设球与管这段时间内摩擦力方向不变),则:
(2分)
设管从碰地到与球相对静止所需的时间为t2,则: (2分)
因为t1>t2,说明球与管先达到相对静止,再以共同速度上升到最高点。设球和管达相对静止时的高度为,共同速度为,则: (2分)
(2分)
此后,球和管以初速度竖直上抛。设再上升的高度为,则: (2分)
因此,管上升的最大高度 (2分)
(3)当球与管第二次共同下落时,离地高度为,球距管顶.类比第(1)问可解出两者在第二次反弹中发生的相对位移:(2分)
则当时,球不会滑出管外,即:(2分)
考点:本题考查自由落体运动、竖直上抛运动、匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律。
67.(1)400W(2)800W
【解析】
试题分析:(1)2s末的速度: v=gt=20m/s
平均速度为:=10m/s
则重力的平均功率:=400W
(2)第2s末重力的瞬时功率:P=mgv=800W
考点:平均功率和瞬时功率.
68.(1)(2)。
【解析】
试题分析:(1)因为 (2分) 所以 (2分) (3分)
(2)(2分) 所以 (2分)
(3分)
考点:万有引力定律,圆周运动。
69.(1)20 m;(2)30 m/s2,方向竖直向上;(3)312.5 N
【解析】
试题分析:(1)设打开降落伞时的速度为v0,下落高度为h0
h0==20 m 2分
(2)设匀速下落时速度为v,则v=5 m/s, 1分
由kv=2mg,得k=200 N·s/m。 1分
对整体:kv0-2mg=2ma, 2分
a==30 m/s2 1分
方向竖直向上 1分
(3)设每根绳拉力为FT,以运动员为研究对象有:
8FTcos37°-mg=ma, 2分
得:F=312.5 N。 1分
由牛顿第三定律得,悬绳能承受的拉力至少为312.5 N 1分
考点:牛顿第二定律。
70.(1)0.6s (2)5v/m , 电场强度的方向为水平向右
【解析】
试题分析:(1)带电质点在空中的运动可分解为竖直方向和水平方向的运动,在水平方向进入电场后受到的电场力为水平向左(暂不讨论),在竖直方向带电质点始终只受重力的作用,其做自由落体运动,根据运动合成分解的原理分运动的时间与合运动的时间相同,可以通过求解竖直方向运动的时间来确定合运动的时间,设带电质点在空中下落的时间为t,则有①,将数值代入①式可得t=0.6s;www-2-1-cnjy-com
(2)设带电质点在进入电场之前下落的时间为t1,带电质点在电场中运动的时间为t2,则有t2=t- t1,在竖直方向带电质点始终只受重力的作用,其做自由落体运动,故由有=0.4(s),则有t2=t- t1=0.6-0.4=0.2(s),在水平方向进入电场后受到的电场力为水平向左,研究带电质点进入电场后水平方向的运动为初速为0的匀加速运动,设其水平方向的加速度为a,则有 ③,水平方向的加速度为电场力的作用所产生故由牛顿第二运动定律有 ④,联立③④代入数值有E=5V/m,电场力为水平向左带电质点来负电荷,负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反,故电场强度的方向为水平向右。【版权所有:21教育】
71.(1)4s(2分),(2)2s(2分),(3)5m(1分),35m(2分)
【解析】
试题分析:(1)根据h=gt2得,小球下落时间t1===4s
(2)根据h=gt2得,小球落下一半位移所用时间t2===2s
(3)物体在下落1s内的位移h3=gt32=×10×12=5m
最后1s内的位移总高度减去前3s内的位移,故h3=h-gt42=80-×10×32=35m
考点:本题考查自由落体运动。
【答案】卫星做圆周运动的最小周期为942 s。
【解析】
试题分析:设通过A点的速度为v0,行 ( http: / / www.21cnjy.com )星表面的重力加速度为g,环绕该行星的卫星做圆周运动的最小周期为T,行星的质量为M,卫星质量为m,行星的半径为R.
由匀变速直线运动规律x=v0t+at2
对AB段有0.24=0.2v+g×0.22
对AC段有:0.48=0.3v+g×0.32
联立解得:g=8 m/s2.
对于环绕该行星的近地卫星,轨道半径R=180 km,由万有引力定律和牛顿第二定律,
G=m ()2R, 在行星表面有G=mg,
联立解得:T=2π=300π s≈942 s.
考点:万有引力、圆周运动、自由落体运动
点评:本题为万有引力与运动学公式的结合,应明确天体的运动中万有引力充当向心力,而在行星表面处万有引力可以近似看作等于重力。
73.(1) ,(2)
【解析】
试题分析:(1)黑板擦的受力图:
( http: / / www.21cnjy.com )
(3分)
(3分)
(3分)
(2分)
(2)黑板擦脱手沿黑板面自由下落
(3分)
(2分)
考点:本题考查了力的平衡、匀变速直线运动、牛顿第二定律。
74.(1)50m/s(2)125m(3)5m/s
【解析】
试题分析:(1)由自由落体规律: 代入数据解得v1=50m/s
(2)由自由落体运动规律: 代入数据得s=125m
(3)由运动学规律: 代入数据解得v2=5m/s
考点:匀变速直线运动的规律;自由落体运动.
【答案】(1)5 m.(2)2.5 s(3)31.25 m.
【解析】
试题分析:(1)根据公式:h= gt2得:
第1 s内下落的距离h1=×10×12 m=5 m.
(2)设:物体开始下落时离地面的高度为H,下落时间为t,则有:H= gt2①
H-4h1= g(t-Δt)2②
由①-②得:4h1= gt2- g(t-Δt)2, ∴t=2.5 s③
(3) 把③式代入①得:H=×10×(2.5)2 m=31.25 m.
考点:自由落体运动的规律。
76.(1)5s (2)15m
【解析】
试题分析:(1)设时间间隔为则,第一个小球:
(2)第五个小球下落的高度
第三个小球下落的高为
考点:本题考查自由落体运动。
77.(1)t=2(2)v=π(3)mg
【解析】
试题分析:(1)由2R=gt2,解得t=2。
(2)v=,s=,
联立解得:v=π。
(3)由牛顿第二定律,F-mg=m,
解得F=mg。
由牛顿第三定律可知,乙同学在最低点处对地板的压力大小为F′=mg,方向竖直向下。
考点:考查了牛顿第二定律,圆周运动
78.(1)(2)(3)
【解析】
试题分析: 取竖直向下为正方向
(1)运动员自由下落4s的位移为,
运动员打开降落伞处离地面的高度为
(2)运动员自由下落4s末的速度为:
运动员打开伞后运动的加速度,根据,解得:
(3)打开降落伞,做匀减速运动,到达地面时间为:根据
由得:
运动员在空中运动的总时间为:
考点:考查了匀变速直线运动规律的应用
79.(1)80m/s (2)518m
【解析】
试题分析:(1)对运动,在自由下落过程中,依自由落体运动可知 知
即运动员打开伞时的速度大小为80m/s
(2)对运动员,在打开伞后至落地过程,依运动学公式
可知第二阶段位移为
总高度518m
考点:自由落体运动的规律;匀变速运动的规律的应用.
80. (1)4s (2)5m 35m
【解析】
试题分析: (1)由,代入数据解得t= 4s
(2)5m,h末=35m
考点:自由落体运动
81.(1)125m(2)45 m/s
【解析】
试题分析:设阳台高度为H,最后2s位移为h,下落到O点用时间是t1,从O点到落地用时为t2,在O点时速度为v,则【出处:21教育名师】
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)由 得 2分
又,, 2分
则 2分
(2)最后一秒的平均速度即4.5秒末的瞬时速度
所以: 3分
考点:考查了自由落体运动规律的应用
82.(1)每个小球在空中运动的总时间为5s;
(2)第1个小球恰好到达地面时第5个小球距地面的高度为80m
【解析】
试题分析:(1)根据自由落体运动位移时间公式得:,解得:t=5s
(2)第11个球和第1个球之间有10个间隔,则
第1个小球恰好到达地面时第5个小球运动的时间为6T,则有第5个小球距地面的高度=80m
考点:本题考查了自由落体运动
83.(1)4 m/s2;(2)0.75s
【解析】
试题分析:(1)由自由落体运动相关规律 H=at知,a=4 m/s2
(2) 由竖直上抛运动相关规律t=2v/a知t=0.75s
考点:匀变速直线运动的规律的应用.
84.(1)8m/s. (2)1.2s
【解析】
试题分析:(1)小球下落到水面时速度最大,
解得:
(2)小球下落到水面的时间为,
解得:
在水池中减速运动的加速度大小为a,
减速运动的时间为,
解得:
运动时间
考点:匀变速直线运动的规律.
85.(1)5s (2)45m.
【解析】
试题分析:(1)由公式h=gt2
下落时间:t==5s
(2)小球前4s内的位移h4=gt2=m=80m
故小球最后1s内的位移即第5s内的位移为 h5=h-h4=125m-80m=45m
考点:自由落体运动的规律.
86. (1)0.5s;(2)35m
【解析】
试题分析: (1)设第一个小球下落到井底用时为t,根据自由落体运动位移时间关系
h=gt2,则得 t==s=5s
设相邻小球下落时间间隔为T,由题意知 t=10T,联立解得 T=0.5s
(2)由以上计算可知,当第一个小球到达井底时第三个小球刚好下落t1=4s,第5个小球下落的时间为t2=3s 21·世纪*教育网
故△H=H3-H5= g(t12-t22)=×10×(42-32)=35m
考点:自由落体运动
87.(1)28.8m.(2)
【解析】
试题分析:(1)由得
解得:
(2)
考点:自由落体运动的规律
88.(1)10m/s(2)125m(3)45m
【解析】
试题分析:(1)从静止开始做匀加速直线运动,根据公式可得1s后的速度为
(2)根据公式可得直升飞机距离地面的高度
(3)物资在前四秒内的位移为:,故物资落地前最后1s内的位移为
考点:考查了自由落体运动规律的应用
89.(1)100m ;(2) 9s
【解析】
试题分析:(1)跳伞运动员先做自由落体运动,再做匀减速直线运动,以竖直向下为正方向,设运动员做匀减速的初速度为v,落地速度为0,离地面h时展开降落伞,有:
设自由落体时下落高度为h1=225-h,又由自由落体运动规律有:v2=2g(225-h)
代入数据得:h=100m
(2)设自由落体运动的时间为t1,匀减速运动的时间为t2,由自由落体运动规律得:
解得:t1=5s
又由,所以运动员运动的最短时间为:t=t1+t2=5s+4s=9s
考点:自由落体运动
90.(1)(2)8.6s
【解析】
试题分析:(1)设运动员打开降落伞时的速度为v,则
即 解得v=50m/s
此时,运动员离地面的高度
(2)打开降落伞之前做自由落体运动的时间
打开降落伞后做匀减速运动的时间
故在空中的最短时间为t=t1+t2=8.6s.
考点:考查了匀变速直线运动规律的应用
91.125m
【解析】
试题分析:设物体下落总时间为t,塔高为h,则
由方程解得 t=5s
故 h=gt2=×10×52 m=125m
考点:考查了自由落体运动规律的应用
92.(1)10s (2)5m;95m.
【解析】
试题分析:(1)
(2)第1s内的位移:
因为从开始运动起前9s的位移为:
所以最后1s内的位移为△s=s-s9=500 m -405 m =95m
考点:自由落体运动的规律.
93.7m/s方向竖直向下 2m方向竖直向下
【解析】
试题分析:①加速度始终不变跳水运动员做竖直上抛运动其速度可由来计算,v=3-10×1=-7(m/s),所以运动员落水时的速度为7m/s方向竖直向下。
②竖直上抛运动其位移可由来计算,s= 3×1×10×12=-2(m),所以运动员落水时其位移为2m方向竖直向下。【来源:21cnj*y.co*m】
考点:本题考查学生匀减速直线运动的概念及相关计算公式的运用。
94.h>=20m , t=1S.
【解析】如图所示,假设A小球下落1s后到达A1位置,
位移S1=gt2=m=5m,假设A、B小球在C位置相遇,
当A的总位移与B的总位移相等。A小球到达A1位置的
速度VA1=gt1=10m/s,设A从A1到达C位置所用时间为t,
也是B下落到C所用时间。
A从A1到C的位移S2=vA1t+gt2 (1) .
B下落到C位置的位移S3=vBt+gt2 (2).
由S1+S2=S3可求出 t=1S , S2=20m.
所以高度h>=20m, B追上A所用时间为1S。
95., 80, 不相等
【解析】①在人的反应时间内直尺做自由落体运动,有,解得;
②反应时间最长为,需要直尺的长度为;
③自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:4:9:16,而相等时间内的位移为1:3:5:7,故长度不相等。21*cnjy*com
【考点定位】自由落体运动的规律。
96.(1)①C ; ② 打点计时器与纸带间的摩擦
(2)①9.72m/s2 ;② 3.13 ;③不是,可求出0点的瞬时速度(=2.93m/s)0.
【解析】
试题分析:(1)①根据运动学公式得:,可得,为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有:米尺,用来测量计数点之间的距离.该实验中不需要天平,通过打点计时器打点的时间间隔可以计算出计数点之间的时间间隔,所以也不需要秒表.故选:C.21世纪教育网版权所有
②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值,说明重物下落过程中除了受重力,还受到了打点计时器对纸带的摩擦力.
(2)①打点计时器所用电源的频率为50Hz,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s,
设0到1之间的距离为x1,以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6,根据匀变速直线运动的推论公式可得:.
②打第1点时纸带运动的速度,根据运动学基本公式得:,所以0不是自由落体运动的起点.
考点:本题考查了研究匀变速直线运动.
97.(1)甲(2) 8.67
【解析】
试题分析:(1)电磁打点计时器使用的是4-6V的低压交流电,故甲正确
(2)根据逐差法可得:,,,联立可得,带入数据可得:
考点:测量重力加速度实验
98.(1)D;(2)乙 、 9.4 、空气阻力
【解析】
试题分析:根据可知,,因此只有D正确;(2)由于乙端点比较密集,运动的速度小,因此乙端用夹子与重物相连;根据可知,,因此可得;该值与当地重力加速度有差异的原因是由于空气阻力产生的
考点:自由落体运动
99.(1) A (2) 0.405m/s 0.756 m/s2
【解析】
试题分析:(1)使用打点计时器应该先开电源,后放纸带,所以A正确,BCD错误;(2),
考点:打点计时器的使用,处理纸带求瞬时速度和加速度。
100.①1.00②9.76
【解析】
试题分析:(1)由于小球通过光电门的时间极短,可以利用其平均速度来代替瞬时速度,因此有:滑块经过光电门A时的速度表达式。
(2)经过光电门2时的速度表达式
设物体的加速度为a,根据匀变速直线运动公有,解得:.
考点:测定匀变速直线运动的加速度.
101.;; 大。
【解析】
试题分析:由题意可知n-1滴水做自由落体运动的时间为t,所以每滴水做自由落体运动的时间为:
根据自由落体运动位移时间公式得:
解得:;为尽量减小误差,秒表计时数水滴时,水滴落入盘中的数“n”应大一些。
考点:测重力加速度.
102.(1)CD. (2)B.(3)1.3275 m/s 9.625m/s2;实验中存在摩擦力及空气的阻力.
【解析】
试题分析:(1)所需器材有:电磁打点计时器 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需:4-6V交流电源、毫米刻度尺,即CD;(2)实验所用的重物应该用质量较大且体积较小的小球,故选项A错误;应调整打点计时器,使其两限位孔连线在竖直方向,以减小摩擦力,选项B正确;实验时应先使重物靠近打点计时器,先接通电源后放纸带,选项C错误;故选B。(3)物体在打下点2时的速度大小为;根据可得:
;;其中;该实验中测得的重力加速度偏小,其主要原因是实验中存在摩擦力及空气的阻力.
考点:测定重力加速度
103.
【解析】
试题分析:从第一滴水离开水龙头开始,到第N滴水落至盘中,共用时间为t(s),知道两滴水间的时间间隔为,所以水从水龙头到盘子的时间为,根据,
考点:测量重力加速度。
104.①10.50②9.76
【解析】
试题分析:(1) 20分度的游标卡尺的精确度为0.05mm,主尺读数为10mm,游标第10条刻线对的最齐,由游标卡尺的读数规则可读出d=10.50mm;(2)本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故可以求出A、B的瞬时速度:m/s,m/s, 再由匀加速直线运动规律,解得 m/s2
考点:游标卡尺的读数 平均速度 瞬时速度 匀加速直线运动规律
105.(1)BD (2)9.4 ( http: / / www.21cnjy.com )(3)增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值.(其他答案只要合理也可) (4)可以消除Δt对实验结果的影响,推导过程见解析.
【解析】根据自由落体运动的规律h=gt2解决问题.
(1)若电源选用直流电源,电磁铁可正常工作,选项A错误;实验时小球要撞击M断开电源,因此M应在电磁铁的正下方,选项B正确;小球下落的高度为电磁铁下端到M的竖直距离与小球直径的差,选项C错误;根据H=gt2,t可利用累积法,即从手动敲击M的同时开始计时,测量出落下n个小球的时间T,则一个小球下落时间t=,选项D正确.
(2)根据H=gt2和t=,解得
g===m/s2≈9.4 m/s2.
(3)要减小实验误差,可以适当增大小球下落的高度,并多次测量取平均值.
(4)根据题意,小球从H1、H2高处落下需要的时间t1=-Δt和t2=-Δt,根据H=gt2得H1=g2和H2=g2
解得g=,因此可以消除Δt的影响.
106.不正确 高度是H=31.25 m
【解析】
试题分析:该同学的解法不正确。根据题 ( http: / / www.21cnjy.com )意画出运动过程示意图,设物体从塔顶落到地面所经历