2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)第1章質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)微專題2自由落體與豎直上拋運(yùn)動(dòng) 方法點(diǎn)撥(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(2)豎直上拋運(yùn)動(dòng)是初速度豎直向上，加速度大小為g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可全過(guò)程應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)vt關(guān)系公式、xt關(guān)系公式等，但要注意v0、a、x等物理量的正負(fù)號(hào)(3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)也可分成上升、下降階段分段處理，注意應(yīng)用兩段的對(duì)稱性1(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用)(多選)一根輕質(zhì)細(xì)線將2個(gè)薄鐵墊圈A、B連接起來(lái)，一同學(xué)用手固定B，此時(shí)A、B間距為3L，A距地面為L(zhǎng)，如圖1所示由靜止釋放A、B，不計(jì)空氣阻力，從開(kāi)始釋放到A落地歷時(shí)t1，A落地前瞬間速率為v1，從A落地到B落在A上歷時(shí)t2，B落在A上前瞬間速率為v2，則()圖1At1t2 Bt1t2Cv1v212 Dv1v2132(豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性)在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中，需要精確的重力加速度g值，g值可由實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定近年來(lái)測(cè)g值的一種方法叫“對(duì)稱自由下落法”，它是將測(cè)g值歸于測(cè)長(zhǎng)度和時(shí)間，以穩(wěn)定的氦氖激光的波長(zhǎng)為長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，用光學(xué)干涉的方法測(cè)距離，以銣原子鐘或其他手段測(cè)時(shí)間，此方法能將g值測(cè)得很準(zhǔn)具體做法是：將真空長(zhǎng)直管沿豎直方向放置，自其中的O點(diǎn)向上拋小球，從拋出小球至小球又落回拋出點(diǎn)的時(shí)間為T2；小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)比O點(diǎn)高H的P點(diǎn)，小球離開(kāi)P點(diǎn)至又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T1.由T1、T2和H的值可求得g等于()A. B.C. D.3(豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用)在足夠高的空中某點(diǎn)豎直上拋一物體，拋出后第5 s內(nèi)物體的位移大小是4 m，設(shè)物體拋出時(shí)的速度方向?yàn)檎较?，忽略空氣阻力的影響，g取10 m/s2.則關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A物體上升的時(shí)間可能為4.9 sB第5 s內(nèi)的平均速度一定為4 m/sC4 s末的瞬時(shí)速度可能為10 m/sD10 s內(nèi)位移可能為100 m4小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，與地面發(fā)生碰撞，反彈后速度大小與落地速度大小相等若從釋放小球時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，且不計(jì)小球與地面發(fā)生碰撞的時(shí)間，則小球運(yùn)動(dòng)的速度圖線可能是圖中的()5(多選)某物體以30 m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.5 s內(nèi)物體的()A路程為65 mB位移大小為25 m，方向向上C速度改變量的大小為10 m/sD平均速度大小為13 m/s，方向向上6(多選)科技館中的一個(gè)展品如圖2所示，在較暗處有一個(gè)不斷均勻滴水的水龍頭，在一種特殊的間歇閃光燈的照射下，若調(diào)節(jié)間歇閃光時(shí)間間隔正好與水滴從A下落到B的時(shí)間相同，可以看到一種奇特的現(xiàn)象，水滴似乎不再下落，而是像固定在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置不動(dòng)，對(duì)出現(xiàn)的這種現(xiàn)象，下列描述正確的是(g10 m/s2)()圖2A水滴在下落過(guò)程中通過(guò)相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間滿足tABtBCtCDB間歇閃光的間隔時(shí)間是 sC水滴在相鄰兩點(diǎn)之間的位移滿足xABxBCxCD135D水滴在各點(diǎn)速度之比滿足vBvCvD1497如圖3所示，在地面上一盤子C的正上方A處有一金屬小球a距C為20 m，在B處有另一個(gè)金屬小球b距C為15 m，小球a比小球b提前1 s由靜止釋放(g取10 m/s2)則()圖3Ab先落入C盤中，不可能在下落過(guò)程中相遇Ba先落入C盤中，a、b下落過(guò)程相遇點(diǎn)發(fā)生在BC之間某位置Ca、b兩小球同時(shí)落入C盤D在a球下落過(guò)程中，a、b兩小球相遇點(diǎn)恰好在B處8在地面上以初速度2v0豎直上拋一物體A后，又以初速度v0在同一地點(diǎn)豎直上拋另一物體B，若要使兩物體能在空中相遇，則兩物體拋出的時(shí)間間隔t必須滿足什么條件(不計(jì)空氣阻力)()At BtC.t D.t9一條懸鏈長(zhǎng)7.2 m，從懸掛點(diǎn)處斷開(kāi)，使其自由下落，不計(jì)空氣阻力，則整條懸鏈通過(guò)懸掛點(diǎn)正下方20 m處的一點(diǎn)所需的時(shí)間是(g取10 m/s2)()A0.3 s B0.4 s C0.7 s D1.2 s10人民廣場(chǎng)上噴泉的噴嘴與地面相平且豎直向上，某一噴嘴噴水流量Q5 L/s，水的出口速度v020 m/s，不計(jì)空氣阻力，g10 m/s2.則處于空中的水的體積是()A5 L B20 L C10 L D40 L答案精析1BC對(duì)A有Lgt，且v1gt1，對(duì)B有3LLg(t1t2)2，且v2g(t1t2)，聯(lián)立解得t1t2，v1v212，B、C正確2C將上拋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成自由落體來(lái)處理，則根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，小球從最高點(diǎn)到落回到O點(diǎn)的時(shí)間是，則有從最高點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為hg()2，同理從最高點(diǎn)到P點(diǎn)的距離滿足hHg()2，聯(lián)立解得g，故選C.3A若第5 s內(nèi)位移向上，根據(jù)xv0tgt2，解得第5 s初的速度v09 m/s，上升到最高點(diǎn)還需時(shí)間t0.9 s，所以物體上升的時(shí)間可能為4.9 s，故A正確第5 s內(nèi)的位移可能向上，也可能向下，則平均速度可能為4 m/s，也可能為4 m/s，故B錯(cuò)誤若第5 s內(nèi)的位移向下，則x4 m，解得第5 s初的速度為1 m/s，即4 s末的速度可能為9 m/s，也可能為1 m/s，故C錯(cuò)誤當(dāng)物體第5 s初的速度為9 m/s時(shí)，則物體豎直上拋的初速度vv0gt49 m/s，當(dāng)物體第5 s初的速度為1 m/s時(shí)，則物體的初速度vv0gt41 m/s.可知10 s末的速度可能為51 m/s，也可能為59 m/s，根據(jù)xt得，10 s內(nèi)的位移可能為10 m，可能為90 m，故D錯(cuò)誤4D小球與地面碰撞時(shí)，速度大小不變，但方向發(fā)生突變，A、B圖中速度沒(méi)有突變，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由C圖象可以看出，速度先減小到零，再反向增加到原來(lái)的值(豎直上拋運(yùn)動(dòng))，然后反彈(速度大小不變、方向突變)，再重復(fù)這種運(yùn)動(dòng)，是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由D圖象可以看出，速度先增加(自由落體運(yùn)動(dòng))，然后反彈(速度大小不變、方向突變)，再減小到零(豎直上拋運(yùn)動(dòng)中的上升過(guò)程)，再重復(fù)這種運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D正確5AB解法1：分階段法物體上升的時(shí)間t上 s3 s，物體上升的最大高度h1 m45 m物體從最高點(diǎn)自由下落2 s的高度h2gt1022 m20 m運(yùn)動(dòng)過(guò)程如圖所示，則總路程為65 m，A正確.5 s末物體離拋出點(diǎn)的高度為25 m，即位移大小為25 m，方向豎直向上，B正確.5 s末物體的速度vgt下102 m/s20 m/s，方向豎直向下，取豎直向上為正方向，則速度改變量vvv020 m/s30 m/s50 m/s，即速度改變量的大小為50 m/s，方向向下，C錯(cuò)誤平均速度 m/s5 m/s，方向向上，D錯(cuò)誤解法2：全過(guò)程法由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知：物體經(jīng)3 s到達(dá)最大高度h145 m處將物體運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則有v030 m/s，ag10 m/s2，故5 s內(nèi)物體的位移hv0tat225 m0，說(shuō)明物體5 s末在拋出點(diǎn)上方25 m處，故路程為65 m，位移大小為25 m，方向向上，A、B正確速度的變化量vat50 m/s，C錯(cuò)誤.5 s末物體的速度vv0at20 m/s，所以平均速度5 m/s0，方向向上，D錯(cuò)誤6BC看到水滴似乎不再下落，實(shí)際上是在間歇閃光的時(shí)間間隔內(nèi)，各水滴恰好落到下一個(gè)相鄰的水滴位置，即各相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，所以tABtBCtCD，A錯(cuò)誤；由hgt2可得t s，所以間歇閃光的時(shí)間間隔為 s，B正確；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：xABxBCxCD135，vBvCvD123，C正確，D錯(cuò)誤7D小球a、b釋放后均做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有hgt2，代入計(jì)算得ta2 s，tb s，小球a提前1 s釋放，所以b釋放后a運(yùn)動(dòng)ta1 s1 s落入C盤，比b球早落入選項(xiàng)A、C錯(cuò)b球釋放時(shí)a下落1 s，此時(shí)下落的高度hgt25 m，剛好到達(dá)與小球b同高處，此時(shí)b球開(kāi)始釋放，所以二者在B處相遇，然后a球超過(guò)b球先落入盤中選項(xiàng)D對(duì)，B錯(cuò)8D依據(jù)xvtgt2作出xt圖象，如圖所示，顯然兩條圖線的相交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示A、B相遇時(shí)刻，縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)位移xAxB.由圖象可直接看出t應(yīng)滿足關(guān)系式t時(shí)，所以本題正確答案為D.9B懸鏈的上、下端到達(dá)該點(diǎn)所用的時(shí)間分別為t上 s2 s，t下 s1.6 s，則tt上t下0.4 s，故B正確10B設(shè)水在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則t4 s，VQt20 L，故B正確