- 自由落体运动
- 共4175题
从高为6m处静止释放一弹性小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为3m处被拦截住,在这个过程中,关于小球位移的大小和路程的叙述中,正确是( )
正确答案
解析
解:从高为6m处由静止释放一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为3m处被接住,
小球初末位置的距离为6-3=3m,位移的大小等于3m,方向竖直向下.
运动轨迹的长度为6+3=9m,所以路程等于9m.故D正确,ABC错误.
故选:D.
某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2.5s内物体的( )
正确答案
解析
解:A、物体上升的最大高度为h1==
=45m,上升的时间为t1=
=3s,从最高点开始2s内下落的高度h2=
=
×10×22m=20m,所以5s内物体通过的位移为S=h1-h2=25m.且方向竖直向上,故A错误.
B、物体上升的最大高度为h1==
=45m,上升的时间为t1=
=3s,从最高点开始2s内下落的高度h2=
=
×10×22m=20m,所以5s内物体通过的路程为S=h1+h2=65m,故B正确;
C、由于匀变速运动,则速度改变量△v=at=gt=-10×5m/s=-50m/s.故C错误.
D、平均速度 =
m/s=5m/s,方向竖直向上.故D错误.
故选:B
两块小石头做竖直上抛运动,初速度大小之比为3:4,则它们上升的最大高度和到达最高点所用的时间之比分别为( )
正确答案
解析
解:竖直上抛运动上升过程是加速度为-g的匀减速运动,设最大高度为H,则:
0-=-2gH
解得:
H=
上升时间为:
t=
则得两个石子竖直上抛运动最大高度之比为:
H1:H2==9:16
上升时间之比为:
t1:t2=v01:v02=3:4
故选:D.
从地面竖直上抛一个质量为m的物体,初速度为v0,不计空气阻力,取地面物体的重力势能为零,当物体的重力势能是其动能3倍时,物体离地面的高度为( )
正确答案
解析
解:设物体离地面的高度为H,且速度为v,由题意知:
mgH=3
再由匀变速直线运动规律得:
得H=
故选 B
在不计空气阻力的情况下,某物体以30m/s的初速度从地面竖直上抛,则(重力加速度g 取10m/s2)( )
正确答案
解析
解:A、竖直上抛运动是初速度向上,加速度向下的匀变速直线运动,而对于匀变速直线运动,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,故前4s内的平均速度等于第2s末的瞬时速度,故,故A正确;
B、根据平均速度公式,前4s位移为,故B错误;
C、对于匀变速直线运动,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,故第2s末到第4s末物体的平均速度等于第3s末的瞬时速度,根据速度时间公式,有:,故C错误;
D、加速度为g,向下,故第2s内和第4s内物体的速度改变量△v=g•△t=10×1=10m/s,故D错误;
故选A.
物体仅在重力的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动.物体仅在重力的作用下,由V0的初速度竖直向上抛出的运动,叫做竖直上抛运动.请回答:
①对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题,亚里士多德和伽利略存在着不同的观点,请完成后表
②打开水龙头,水流落下,你仔细观察连续的水流柱的直径是不是上粗下细的.试分析水流柱的直径变化的原因______,喷泉喷出时水速为10m/s,则喷泉最多能喷______米高(g=10m/s2).忽略空气阻力,则喷泉做______运动.
③实验室测自由落体运动加速度g,打出两张纸带如图,你选择______纸带作实验研究,g=______m/s2.
正确答案
解析
解:(1)在对落体运动的解释中,亚里士多德认为:重的物体下落快、轻的物体下落慢;力是物体运动的原因;重的物体下落的加速度大,轻的物体加速度小;
伽利略认为:轻的物体与重的物体下落的一样快,力不是物体运动的原因,是物体运动状态改变的原因;重的物体与轻的物体下落的加速度一样大.
(2)连续的水流柱的直径是上粗下细的,因为在t时间内,流过任一水柱截面的水的体积是一定的,由于水柱顶点的水速小于下面部分的水速,故水柱的直径上面比下面大;
喷出的水在上升的过程中机械能守恒,设水滴的质量为m,则:,
所以:m;
忽略空气阻力,则喷泉做竖直上抛运动;
(3)打点计时器打下的两个点之间的时间是0.02s,所以纸带上最初的两点之间的距离最大为:
纸带A最初的两点之间的距离大于2mm,所以有可能是先放开的纸带,然后接通电源.所以要选择纸带B;
根据匀变速直线运动的导出公式:△s=aT2得:
所以:
故答案为:①轻的物体与重的物体下落的一样快、物体运动需要力来维持、重的大轻的小、一样大 ②在t时间内,流过任一水柱截面的水的体积是一定的,由于水柱顶点的水速小于下面部分的水速,故水柱的直径上面比下面大、5米、竖直上抛运动或匀减速直线运动. ③B、9.75
在空气阻力不计时竖直向上抛出一物体上升时间为t1,下降时间为t2,如果有空气阻力且大小不变时,用同样的初速度竖直向上抛出一物体上升时间为t3,下降时间为t4,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:不计阻力时,物体做竖直上抛运动,根据其运动的对称性可知t1=t2,当有阻力时,设阻力大小为f,上升时有:
mg+f=ma,
上升时间,故A正确,B错误;
有阻力上升位移与下降位移大小相等,下降时有
mg-f=ma1,,
根据,可知t3<t4,由于t1=t2>t3,故t1+t2可能等于t3+t4,故C错误,D正确.
故选AD.
从地面竖直上抛一物体,上升过程先后经过A、B两点,它两次经过A点的时间间隔为tA,两次经过B点的时间间隔为tB,不计空气阻力,则AB相距( )
正确答案
解析
解:根据运动时间的对称性得,物体从最高点自由下落到A点的时间为,物体从最高点自由下落到B点的时间为
,所以最高点到A点的距离为:
最高点到B点的距离为:xB=
A点在B点下方,由以上两式得则AB相距:,故A正确,BCD错误;
故选:A.
某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,(g取10m/s2)物体上升的最大高度为______m,物体在抛出5s内位移大小为______m,5s时物体速度大小为______m/s.
正确答案
45
25
20
解析
解:物体到达最高点时速度为0,由0-=-2gH得
最大高度H==
m=45m
抛出后5s物体的位移为x=v0t-=30×5-
m=25m
5s时物体速度大小为v=v0-gt=30-10×5=-20m/s,负号表示速度方向竖直向下,速度大小为20m/s.
故答案为:45,25,20
将物体从地面以20/s的速度竖直上抛,不计空气阻力,当它的位移为15m时,经历时间和此时的速度分别为(g取10m/s2,以向上为正方向)( )
正确答案
解析
解:由竖直上抛运动的位移与时间的关系得:
即:15m=20m/s×t-×10m/s2×t2解得:t=1s或3s;
当物体向上经15m时,t=1s;当物体向下返回15m时,t=3s
又由竖直上抛运动的速度与时间的关系:v=v0-gt得:
将t等于1s和3s分别代入:v=10m/s或-10m/s;
当物体向上经15m时,v=10m/s;当物体向下返回15m时,v=-10m/s.
故选:AC.
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