【与名师对话】2022年高考物理总复习 课时配套作业3 新人教版必修1

课时作业(三)1．伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是(　　)A．对自然现象进行总结归纳的方法B．用科学实验进行探究的方法C．对自然现象进行总结归纳，并用实验进行验证的方法D．抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法[解析]　伽利略对运动的研究，通常包括以下几个方面的要素：通过对现象的一般观察，提出假设，运用逻辑(包括数学)推理得出推论，通过实验对推论进行检验，最后对假设进行修正和推广．伽利略对自由落体运动的研究也是如此，故正确选项为D.[答案]D2．一个小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力．已知它经过b点时的速度为v，经过c点时的速度为3v.则ab段与ac段位移之比为(　　)A．1∶3　　　B．1∶5　　　C．1∶8　　　D．1∶9[解析]　经过b点时的位移为hab＝，经过c点时的位移为hac＝，所以hab∶hac＝1∶9，故选D.[答案]D3．甲物体的质量是乙物体质量的5倍，甲从H高处自由下落，同时乙从2H高处自由下落，下列说法中正确的是(高度H远大于10m)(　　)A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙的大B．下落1s末，它们的速度相等C．各自下落1m，它们的速度相等D．下落过程中甲的加速度比乙的大[解析]　甲、乙两物体的重力加速度相同，由于同时释放，由v＝gt可知，相同时刻有相同的速度；由v2＝2gx知，下落相同位移时速率也相同．[答案]BC4.一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如右图所示，已知曝光时间为s，则小石子出发点离A点的距离约为(　　)6\nA．6.5mB．10mC．20mD．45m[解析]　AB长度为L＝0.02m，小石子从A到B用时0.001s，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，即经过AB的中间时刻的瞬时速度v＝20m/s，小石子从静止开始下落到该处的高度为h，则v2＝2gh，解得h＝20m，由于A点离AB的中间时刻的位置很小，故小石子出发点离A点距离约为20m.[答案]C5．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3s竖直方向的位移只要满足x1∶x2∶x3＝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2s内的位移之比是1∶3∶5D．自由落体运动在开始的连续三个2s末的速度之比是1∶2∶3[解析]　自由落体运动是竖直方向上初速度v0＝0，a＝g的匀加速直线运动，满足初速度为零的匀加速直线运动的规律，故A、C、D均正确，对B项，平抛运动也满足，故B选项错误．[答案]B6.如右图所示，让一个苹果从楼上某一高度自由下落，苹果在空中依次经过三个完全相同的窗户1、2、3.图中直线为苹果在空中的运动轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是(　　)A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长B．苹果通过第2个窗户的平均速度最大C．苹果通过第3个窗户所用的时间最长D．苹果通过第3个窗户的平均速度最大6\n[解析]　苹果做自由落体运动，速度逐渐增大，所以苹果通过第1个窗户的平均速度最小，通过第3个窗户的平均速度最大，通过第3个窗户所用的时间最短，通过第1个窗户所用的时间最长，A、D对．[答案]AD7．在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20m．不计空气阻力，设塔足够高．则物体位移大小为10m时，物体通过的路程可能为(　　)A．10m　　B．20m　　C．30m　　D．50m[解析]　物体在塔顶上的A点抛出，位移大小为10m的位置有两处，如右图所示，一处在A点之上，另一处在A点之下．在A点之上时，位移为10m处又有上升和下降两种过程．上升通过时，物体的路程L1，等于位移x1的大小，即L1＝x1＝10m；下落通过时，路程L2＝2H－x1＝2×20m－10m＝30m；在A点之下时，通过的路程L3＝2H＋x2＝2×20m＋10m＝50m.[答案]ACD8．研究人员为检验某一产品的抗撞击能力，乘坐热气球并携带该产品竖直升空，当热气球以10m/s的速度匀速上升到某一高度时，研究人员从热气球上将产品自由释放，测得经11s产品撞击到地面．不计产品所受的空气阻力，求产品的释放位置距地面的高度．(g取10m/s2)[解析]　解法一：全过程法　将产品的运动视为匀变速直线运动，根据题意画出运动草图如右图所示．6\n规定向上为正方向，则v0＝10m/s，a＝－g＝－10m/s2根据H＝v0t＋at2，解得H＝－495m即产品刚释放时离地面高度为495m.解法二：分阶段法　仍然根据题意画出运动草图如右图所示．将产品的运动过程分为A→B和B→C→D两段来处理．A→B为竖直上抛运动，B→C→D为自由落体运动在A→B段，根据竖直上抛运动规律可知tAB＝＝1shAB＝hBC＝gt(或)＝5m由题意可知tBD＝11s－1s＝10s根据自由落体运动规律可得hBD＝gt＝500m故释放点的高度H＝hBD－hBC＝495m.[答案]495m9．(2022·山东潍坊市抽测)“蹦床”是奥运体操的一种竞技项目，比赛时，可在弹性网上安装压力传感器，利用压力传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力．并由计算机作出压力(F)—时间(t)图象，如下图为某一运动员比赛时计算机作出的F—t图象，不计空气阻力，则关于该运动员，下列说法正确的是(　　)A．裁判打分时可以把该运动员的运动看成质点的运动B．1s末该运动员的运动速度最大C．1s末到2s末，该运动员在做减速运动D．3s末该运动员运动到最高点[解析]　运动员的外形和动作影响裁判打分，不能把该运动员的运动看成质点的运动，则A错误；1s末对弹性网的压力最大，运动员在最低点，速度为0,1s未到2s末，运动员在做加速运动，2s未到3s末，运动员做竖直上抛运动，3s末运动员运动到最高点，则D正确．[答案]D10．不计空气阻力，以一定的初速度竖直上抛一物体，从抛出至回到抛出点的时间为6\nt，现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为(　　)A．0.5t　　B．0.4t　　C．0.3t　　D．0.2t[解析]　将物体的上升过程分成位移相等的两段，设下面一段位移所用时间为t1，上面一段位移所用时间为t2，根据逆向思维可得：t2∶t1＝1∶(－1)，又知，物体撞击挡板后以原速度大小弹回(撞击所需时间不计)，物体上升和下降的总时间t′＝2t1且t1＋t2＝，由以上几式可得：t′＝(－1)t/≈0.3t，正确答案为C.[答案]C11．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归于测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点向上抛小球又落到原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于(　　)A.B.C.D.[解析]　小球从O点能上升的最大高度为g()2，小球从P点到最高点能上升的高度为g()2，所以有H＝g()2－g()2，由此得g＝.[答案]A12．在高为h处，小球A由静止开始自由落下，与此同时，在A的正下方地面上以初速度v0竖直向上抛出另一小球B，求A、B在空中相遇的时间与地点，并讨论A、B相遇的条件(不计空气阻力作用，重力加速度为g)．[解析]　设相遇时间为t，相遇点离地面高度为y，则两球相遇必在同一位置，具有相同的y.所以y＝v0t－gt2＝h－gt2，即v0t＝h.所以相遇时间为t＝.将t代入y的表达式中，y＝h－gt2＝h－g＝h(1－)，即为相遇点离地面的高度．讨论：若A、B能在空中相遇，则y>0，即h(1－)>0.6\n所以1－>0，即v0>为A、B在空中相遇的条件．当在B球的最高点相遇时，应有gt2＋＝h，且t＝，解得v0＝.当<v0<时，在B球下降过程中两球相遇；当v0＝时，恰在B球上升到最高点时两球相遇；当v0>时，在B球上升过程中两球相遇．[答案]见解析6