自由落体运动_章节学习

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题型：填空题

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填空题

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内物体的路程为______ m，5s内物体的平均速度大小为______ m/s．

正确答案

65

5

解析

解：物体上升的最大高度为：，上升的时间为：，从最高点开始2s内下落的高度：，故前5s内路程：s1=h1+h2=45+20=65m；

平均速度为：，方向竖直向上；

故答案为：65，5．

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题型：单选题

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单选题

关于物体做竖直上抛运动的下列说法正确的是（　　）

A物体上升到最高点时速度和加速度都为零

B物体上升和下落的时间不相等

C落回抛出点时的速度跟物体在抛出时的初速度相同

D物体做匀变速直线运动

正确答案

D

解析

解：

A、物体到达最高点时，速度为零，加速度为g，故A错误．

B、在整个运动过程中，物体的加速度都为g，上升和下落过程具有对称性，则上升和下落的时间相等．故B错误．

C、根据对称性可知落回抛出点时的速度跟物体在抛出时的初速度大小相同，但方向相反，则速度不同，故C错误．

D、整个过程加速度大小和方向都保持不变，物体做匀变速直线运动．故D正确．

故选：D

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题型：单选题

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单选题

将一小球以初速度为υ从地面竖直上抛后，经过4s小球离地面高度为6m，若要使小球竖直上抛后经2s到达相同高度，g取10m/s2，不计阻力，则初速度υ0应（　　）

A大于υ

B小于υ

C等于υ

D无法确定

正确答案

B

解析

解：由题，对于第一情况：h=6m，t1=4s，则得h=vt1-

代入解得v=21.5m/s

同理h=v0t-，代入解得v0=13m/s

所以v0＜v．故选B

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题型：单选题

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单选题

（2015秋•吉安期末）将一小球以初速度v从地面竖直向上抛出后，小球两次经过离地面高度为5m的位置的时间间隔为2s．若初速度变为2v，则小球两次经过离地面高度为5m的位置的时间间隔为（空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2）（　　）

A2s

B2s

C2s

D6s

正确答案

C

解析

解：小球以初速度v从地面竖直向上抛出后，小球两次经过离地面高度为5m的位置的时间间隔为2s，故从最高点到离地面高度为5m的位置的时间为1s，故从最高点到离地面高度为5m的位置的高度为：

h1==5m

根据速度位移公式，有：

v2=2g（h1+5）

解得：m/s

若初速度变为2v，即v′=20m/s，从上升到落地的时间为：

上升的最大高度为：

H==

从最高点到离地5m的位移为：H-5=35m

则小球两次经过离地面高度为5m的位置的时间间隔为：

t′=2=2×=2s

故选：C

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题型：简答题

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简答题

在地面释放一个气球，气球由静止开始以1.25m/s2的加速度匀加速竖直上升，8s末从气球上掉下一小物块．（取g=10m/s2），求：

（1）小物块可上升到离地面的最大高度．

（2）小物块脱离气球后，再经多长时间落地？

正确答案

解析

解：（1）8s末重物的速度为：v=at=1.25×8=10m/s

8s内上升的高度为：h=at2=×1.25×82=40m，

从气球脱离后上升的高度为：h′=m，

则距离地面的最大高度为：H=40m+5m=45m；

（2）物体从气球上脱落后上升所用时间：t′=s，

设从最高点下落到地面的时间为t″，则：

H=gt″2，即45m=×10×t″2，

解得：t″=3s，

则t总=1s+3s=4s

答：（1）此重物最高可上升到距地面45m高处；（2）此重物从气球上掉下后，经4s时间落回地面．

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题型：单选题

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单选题

某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2．则5s内物体的（　　）

A路程为25m

B速度改变量的大小为10m/s

C位移大小为25m，方向向上

D平均速度大小为13m/s，方向向上

正确答案

C

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==m=20m，所以5s内物体通过的路程为S=h1+h2=65m．故A错误．

B、速度改变量的大小△v=at=gt=10×5m/s=50m/s．故B错误．

C、5s内物体的位移x=v0t-=30×5-（m）=25m，方向竖直向上．故C正确．

D、平均速度 ==m/s=5m/s，方向竖直向上．故D错误．

故选C

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题型：填空题

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填空题

B质量为m的物体在地球上以初速V0竖直向上抛出，经时间______落到地面，（空气阻力忽略不计）此过程中物体速度改变量的大小是______，方向______．

正确答案

2V0

竖直向下

解析

解：落回地面的速度与初速度等大、反向；

以向上为正，则初速度为v0，末速度为-v0；

根据速度时间关系公式，有：；

速度改变量为：△v=（-v0）-v0=-2v0，负号表示方向与轨道的正方向相反，即竖直向下；

故答案为：，2V0，竖直向下．

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题型：简答题

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简答题

以30m/s的初速竖直向上抛出一个质量为100g的物体，不计空气的阻力（取g=10m/s2）求：（1）物体上升的最大高度是多少？

（2）物体经多长时间落回到抛出点？

（3）物体落回原地时的速度有多大？

正确答案

解析

解：（1）物体上升到最高点时速度为零，由02-=-2gh得

最大高度为 h==m=45m；

（2）当物体回到原地时位移为零，由x=v0t-=0，得：t===6s

（3）物体落回原地时的速度为 v=v0-gt=30-10×6=-30m/s，负号表示速度方向竖直向下．

答：（1）物体上升的最大高度是45m．（2）物体经6s长时间落回到抛出点．（3）物体落回原地时的速度大小为-30m/s，负号表示速度方向竖直向下．

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题型：简答题

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简答题

小球从h高自由落地，碰地后又竖直弹起，每次弹起的速率均以碰地前瞬速率的，求小球从开始释放到停下所经历的总路程（空气阻力不计）．

正确答案

解析

解：设小球第一次撞地前速度为v0．

则v0=

第一次撞地后：v1=v0，反弹后空中往复运动的路程为 s1=2×=2×h

第二次撞地后：v2=v1=v0，反弹后空中往复运动的路程为 s2=2×=2×h

…

由运动规律得：小球在地n次反弹在空中往复运动的路程为 sn=2×h

故小球从开始释放到停下所经历的总路程为 S=s1+s2+…+sn=h+2×h+2×h+…+2×h=h+2h×=2.6h

答：小球从开始释放到停下所经历的总路程为2.6h．

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题型：简答题

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简答题

某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的初速度竖直向上抛出一石子，g=10m/s2，求

（1）物体上升的最大高度是多少？回到抛出点的时间是多少？

（2）石子抛出后通过距抛出点下方20m处所需的时间．

正确答案

解析

解：（1）物体做竖直上抛运动，

上升的最大高度：h===20m，

物体落回抛出点的时间：t===4s；

（2）以向上为正方向，由题意可知：

v0=20m/s，a=-g=-10m/s2，x=-20m，

由匀变速直线运动的位移公式得：x=v0t+at2，

即：-20=20t-×10×t2，

解得：t=2（1+）s；

答：（1）物体上升的最大高度是20m，回到抛出点的时间是4s；

（2）石子抛出后落到距抛出点下方20m处所需的时间是2（1+）s．

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