2011届高三物理一轮复习试题自由落体和追赶问题 doc--高中物理 .doc
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1、 永久免费组卷搜题网第10讲自由落体运动竖直上抛运动体验成功1.用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间.甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方,乙同学在直尺下端刻度为a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b.已知重力加速度为g,a、b的单位为国际制主单位,则乙同学的反应时间t约等于()A.B.C. D.解析:由abgt2得:t.答案:C2.两个小球分别拴在一根轻绳的两端,一人用手拿住一球将它们从三楼阳台上由静止释放,两球先后落地的时间差为t1;若将它们从四楼阳台上由静止释放,则它们落地的时间差为t2.不计空气阻力,
2、则t1、t2满足()A.t1t2 B.t1t2C.t1t2 D.以上都有可能解析:时间差等于轻绳长度除以下面小球落地后上面小球运动的平均速度,故t1t2.答案:C3.在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定.近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g值归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光的波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,此方法能将g值测得很准.具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中的O点向上抛小球,从抛出小球至小球又落回抛出点的时间为T2;小球在运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开
3、P点至又回到P点所用的时间为T1.由T1、T2和H的值可求得g等于()A. B.C. D.解析:设小球上升的最大高度为h,由题意知:hg()2hHg()2解得:g.答案:A4.屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴恰好到达地面,而第3滴与第2滴分别位于高为1 m的窗户的上下缘,如图所示.取g10 m/s2,问:(1)此屋檐离地面多高?(2)滴水的时间间隔是多少?解析:(1)可以将这5滴水的运动等效地视为一滴水的下落,并对这一滴水的运动全过程分成4个相等的时间间隔,图中相邻的两滴水间的距离分别对应着各个相等时间间隔内的位移,它们满足比例关系:1357.设相邻水滴之间的距离
4、自上而下依次为:x、3x、5x、7x,则窗户高为5x,依题意有5x1 m,则x0.2 m.屋檐高度hx3x5x7x16x3.2 m.(2)由hgt2得:t s0.8 s所以滴水的时间间隔t0.2 s.答案:(1)3.2 m(2)0.2 s5.如图所示,长为0.5 m的圆筒AB悬挂于天花板上,在AB的正下方有直径小于圆筒内径的小钢球C,C距圆筒下端B的距离h2 m.某时刻烧断悬挂AB的悬绳,同时将小钢球C以v020 m/s的初速度竖直上抛.空气阻力不计,取g10 m/s2,求小钢球C从圆筒AB中穿过的时间.解析:解法一取C上抛位置处为位移参考点,向上为正方向,则:sAhlgt2sBhgt2sCv
5、0tgt2故C与B相遇的时刻有:sBsC解得:t10.1 sC与A相遇的时刻有:sAsC解得:t20.125 s故C从AB中穿过的时间tt2t10.025 s.解法二考虑圆筒与钢球的速度,则:vABgt,vCv0gt故它们的相对速度v相vCvABv0所以C从AB中穿过的时间t0.025 s.答案:0.025 s第11讲运动图象追赶问题体验成功1.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的vt图象中(如图所示),直线a、b分别描述了甲、乙两车在020 s的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是2007年高考宁夏理综卷()A.
6、在010 s内两车逐渐靠近B.在1020 s内两车逐渐远离C.在515 s内两车的位移相等D.在t10 s时两车在公路上相遇答案:C2.下列给出的四组图象中,能够反映同一直线运动的是()答案:BC3.两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶.t0时两车都在同一计时线处,此时比赛开始.它们的四次比赛中的vt图象如图所示.下列图象对应的比赛中,有一辆赛车追上了另一辆的是2007年高考海南物理卷()解析:在A、C图象中,在t20 s时刻b车追上a车.答案:AC4.在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t1时刻,速度达较大值v1时打开降落伞做减速运动,在t2时刻以较小的速度v2着地
7、.他的速度图象如图所示.下列关于该空降兵在0t2或t1t2时间内的平均速度的结论中,正确的是()A.0t2时间内B.t1t2时间内C.t1t2时间内D.t1t2时间内解析:在0t1时间内1在t1t2时间内2故选项B、C错误、D正确.对于0t2时间内的平均速度,有、和三种可能,无法判定二者的关系,故选项A错误.答案:D5.一玩具火车A的制动性能经如下测定:当它以0.2 m/s 的速度在水平平直轨道上行驶时,在制动后需要40 s才能停下.现这列玩具火车正以0.2 m/s的速度在水平轨道上行驶,在其侧前方相距75 cm处有另一玩具火车B正以0.06 m/s 的速度在一旁的平行轨道上同向行驶.现对玩具
8、火车A采取制动措施,问:两车是否会发生会车?会车几次?会车发生在什么时刻?对于上述问题,小王同学是这样认为的:两玩具火车相遇时,有:sAsBsB0.750.06tsA0.2t即0.750.06t0.2t解上述方程组,得到本题的结果.因为是二次方程,有两个解,故两小车会车两次.小王同学的理解正确吗?如果你认为他的理解是正确的,那就请你解出相遇的时间;如果你认为他的理解有问题,那就请你给出简要的分析说明,并给出你的结果.解析:该同学的结论是错误的.由0.750.06t0.2t解得:t16 s,t250 s玩具火车A在40 s时已经停下,t250 s不合理,舍去.玩具火车A停下时距离其出发点s1 t
9、t4 m火车B到达该位置所需的时间为:t2 s54.17 s即两车相会两次,分别为:t16 s,t254.17 s.答案:两车相会两次,分别在t16 s和t254.17 s时刻6.一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶.经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内.问:(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?解析:解法一(1)警车在追赶货车的过程中,当两车的速度相等时,它们之间的距离最大.设警车发动后经过t
10、1时间两车的速度相等,则:t1 s4 ss货(5.54)10 m95 ms警at2.542 m20 m所以两车间的最大距离ss货s警75 m.(2)vm90 km/h25 m/s,当警车刚达到最大速度时,运动时间t2 s10 ss货(5.510)10 m155 ms警at2.5102 m125 m因为s货s警,故此时警车尚未赶上货车,且此时两车间的距离ss货s警30 m警车达到最大速度后做匀速运动,设再经过t时间追赶上货车,则:t2 s所以警车发动后追上货车要经过的时间为:tt2t12 s.解法二(1)在vt图象中,两车的运动图线如图所示.因为位移等于vt图象与t轴所围成的面积,由此可知在t1
11、9.5 s时两车间的距离最远.此时:smv0t1a(t1t0)275 m.(2)由图象可知,警车加速t210 s时间后达到最大速度.设警车发动后经t时间追上货车,由图象的意义可知:v0(t0t)atvm(tt2)解得:t12 s.答案:(1)75 m(2)12 s金典练习五自由落体运动竖直上抛运动运动图象追赶问题选择题部分共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.1.A物体的重力是B物体的两倍,若使它们自同一高处同时自由下落(不计空气阻力),则下列说法正确的是()A.A物体的加速度是B物体的两倍B.A、B两物体的加速度相同C.A先落地,
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