17伽利略对自由落体运动的研究习题课.docVIP

1.7习题课：自由落体运动与竖直上抛运动 知识点一、自由落体运动 1．条件：物体只受，从开始下落。 2．运动性质：初速度v0＝0，加速度为重力加速度的运动。 3．基本规律 (1)速度公式： (2)位移公式：速度位移关系式： 知识点二、竖直上抛运动 3．运动规律：取v0的方向为正方向，抛出点为坐标原点，则a＝－g，其运动学公式为 速度公式v＝位移公式x＝v0t－gt2位移、速度关系式 4．处理方法 (1)分段法：上升过程是加速度a＝－g，末速度v＝0的直线运动，下落过程是自由落体运动． (2)全程法 ①将上升和下降过程统一看成是初速度v0，加速度g的直线运动，v＝v0－gt， h＝v0t－gt2. 若v0，则物体在；v0，则物体在． 若h0，则物体在抛出点方．若h0，则物体在抛出点方． 5．重要推论 (1)物体上升到最高点所需时间为t上＝，上升的最大高度为H＝ (2)对称性特点：上升过程与下降过程具有对称性． 时间对称：物体上升到最高点所用时间与从最高点落回到抛出点所用时间； 速度对称：物体在上升和下落经过同一位置时，大小相等、方向相反． 对点检测 知识点一　对竖直上抛运动规律的理解 1．(多选)物体以20 m/s的初速度做竖直上抛运动，空气阻力忽略不计，取10 m/s2，则(　　) A．物体上升的最大高度为40 m B．经2 s物体上升到最高点 C．物体上升阶段的平均速度为10 m/s D．抛出后1 s末物体位于抛出点和最高点的中间位置 知识点二　竖直上抛运动与自由落体运动的对比 2．一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，1 s后物体的速率变为10 m/s，则此时物体的位置和速度方向可能是(不计空气阻力，取10 m/s2)(　　) A．在A点上方，速度方向向下B．在A点下方，速度方向向下 C．在A点上方，速度方向向上D．在A点下方，速度方向向上 3．(多选)俄罗斯“能源”火箭航天集团专家称，人类能在20年后飞往火星．若将一物体从火星表面竖直向上抛出(不计气体阻力)时的x-t图像如图所示，则(　　) A．该火星表面的重力加速度为1.6 m/s2 B．该物体上升的时间为10 s C．该物体被抛出时的初速度为8 m/s D．该物体落到火星表面时的速度为16 m/s 4．(多选)在某一高度以v0＝20 m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力)，当小球速度大小为10 m/s时，以下判断正确的是(取10 m/s2)(　　) A．小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s，方向向上 B．小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向下 C．小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向上 D．小球的位移大小一定是15 m 5．小球从空中某处从静止开始自由下落，与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处，此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示，则(　　) A．在下落和上升两个过程中，小球的加速度不同 B．小球开始下落处离地面的高度为0.8 m C．整个过程中小球的位移为1.0 m D．整个过程中小球的平均速度大小为2 m/s 6．(多选)将一物体以20 m/s的初速度竖直上抛(设向上为正方向，其加速度为重力加速度，取10 m/s2)，则在开始运动后的3 s内物体的(　　) A．路程为25 mB．位移为15 m C．速度改变量为－30 m/sD．平均速度为15 m/s 7．从地面竖直上抛物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v，则下列说法正确的是(　　) A．两物体在空中运动的时间相等 B．A上升的最大高度大于B开始下落时的高度 C．A上抛的初速度与B落地时速度大小相等，都是2v D．两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点 综合拓展 8．某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8 m高的横杆(如图所示)．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(G取10 m/s2)(　　) A．2 m/s　　　　B．4 m/sC．6 m/s D．8 m/s 9．一个小石子从某一楼房顶部由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该摄影爱好者用直尺量出轨迹的实际长度，如图所示．已知拍摄时所用照相机的曝光时间为 s，则A点离楼房顶部约为(　　) A．6.5 cm B．10 mC．20 m D．45 m 10．(多选)某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取10 m/s2，则5 s内物体的(　　) A．路程为65 mB．位移大小为25 m，方向向上 C．速度改变量的大小为10 m/sD．平均速度大小为13 m/s，方向向上 11．某人站在高楼的平台边缘处，以v0＝20 m/s的初速度竖直向上