備戰(zhàn)2020年高考物理計算題專題復(fù)習(xí)自由落體運(yùn)動及規(guī)律解析版

1、自由落體運(yùn)動及規(guī)律一、計算題1 . 一個自由下落的物體，在落地前的最后1s內(nèi)下落了 25m。取問:物體落到地面用了多長時間？物體從距地面多高的地方開始下落的？2 .如圖所示，長的細(xì)線上端固定在 O點(diǎn)，下端連結(jié)一個質(zhì)小量為的小球，懸點(diǎn)O距地面的高度，開始時將小球提到O點(diǎn)而靜止，然后讓它自由下落，當(dāng)小球到達(dá)使細(xì)線(被拉直的位置時，剛好把細(xì)線拉斷，再經(jīng)過落到地面，如果不考慮細(xì)線的形變，試求：細(xì)線拉斷后瞬間的速度大小假設(shè)細(xì)線由拉直到斷裂所經(jīng)歷的時間為，試確定細(xì)線的平均張力大小3 .如圖所示，質(zhì)量分別為 和 的兩個小球疊放在一起， 從高度為h處由靜止釋放, 他們一起下落。不計空氣阻力。在下落過程中，兩個

2、小球之間是否存在相互作用力？請說明理由。已知h遠(yuǎn)大于兩球半徑，所有的碰撞都沒有機(jī)械能損失，且碰撞前后小球都沿豎直方向運(yùn)動。若碰撞后恰處于平衡狀態(tài)，求落地前瞬間，兩個小球的速度大小；兩個小球的質(zhì)量之比：；小球上升的最大高度H。4.如圖，寬為L的豎直障礙物上開有間距的矩形孔，其下沿離地高離地高的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距X。在障礙物以勻速向左運(yùn)動的同時,質(zhì)點(diǎn)自由下落。為使質(zhì)點(diǎn)能穿過該孔,求：若的最大值為；,X的取值范圍。取5. 一個物體從空中 A點(diǎn)做自由落體運(yùn)動，經(jīng)過空中 B點(diǎn)時速度為物體落到地面 C點(diǎn)時速度為 已知B點(diǎn)離地面的高度，9取 ，求：4 B不物體落到地面 C點(diǎn)時的速度v的大小；物體在空中運(yùn)動的時

3、間 t；點(diǎn)與地面C點(diǎn)的高度H.6.質(zhì)量為的物體從高處做自由落體運(yùn)動取，則:在運(yùn)動內(nèi)重力對物體做的功是多少？這2s內(nèi)重力對物體做功的平均功率是多少？末，重力對物體做功的瞬時功率是多少？7.一小物塊視為質(zhì)點(diǎn)在豎直向上的恒定拉力彳用下從地面上的 A點(diǎn)由靜止開始上升, 經(jīng)時間到達(dá)B點(diǎn)時立即撤去拉力，撤去拉力后物塊經(jīng)時間恰好落回地面。取，空氣阻力不計。求：物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中的加速度大小 a以及物塊到達(dá) B點(diǎn)時的速度大 小v;物塊距離地面的最大高度 Ho如圖所示，離地面足夠高處有一豎直空管，管長為，M、N為空管的上、下兩端，管以恒定的速度向下做勻速直線運(yùn)動，同時在空管N點(diǎn)下端距離有一小球開始做自

4、由落體運(yùn)動，取，求：若經(jīng)過，小球與N點(diǎn)等高，求空管的速度大小若經(jīng)過，小球在空管內(nèi)部，求空管的速度大小應(yīng)滿足什么條件跳傘運(yùn)動員做低空跳傘表演，當(dāng)直升飛機(jī)懸停在離地面225m高時，運(yùn)動員離開飛機(jī)作自由落體運(yùn)動。運(yùn)動 5s后，打開降落傘，展傘后運(yùn)動員勻減速下降。若運(yùn)動員落地速度為取，求：運(yùn)動員展傘時，離地面的高度為多少？求勻減速下降過程中的加速度求運(yùn)動員在空中運(yùn)動的時間。10.一種巨型娛樂器械可以使人體驗超重和失重，一個可乘十多個人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處， 然后讓座艙自由落下，落到一定位置時，制動系統(tǒng)啟動，到地面時剛好停下。已知座艙開始下落時的高度為，當(dāng)座艙自由下落 時

5、開始制動，座艙均勻減速，到地面時剛好停下。g取，求：開始制動時，座艙的速度 v多大?制動時座艙的加速度 a大小多少？若座艙中某人手托著一質(zhì)量為才能托住鉛球？的鉛球，制動過程中手要用多大的力F11.如圖所示，質(zhì)量分別為、的兩個彈性小球 A、B靜止在地面上方，B球距地面的高度，A球在B球的正上方.先將 B球釋放，經(jīng)過一段時間后再將 A球釋放.當(dāng)A球下落時，剛好與B球在地面上方的 P點(diǎn)處相碰，碰撞時間極短，碰后瞬間A球的速度恰為零.已知，重力加速度大小為忽略空氣阻力及碰撞中的動能損失.求：()球第一次到達(dá)地面時的速度;點(diǎn)距離地面的高度.12 .如圖所示，內(nèi)壁光滑的直圓筒固定在水平地面上，一輕質(zhì)彈簧一

6、端固定在直圓筒的底端，其上端自然狀態(tài)下位于 O點(diǎn)處。將一質(zhì)量為m、直徑略小于直圓筒的小球 A 緩慢的放在彈簧上端，其靜止時彈簧的壓縮量為?，F(xiàn)將一與小球A直徑等大的小球B從距A小球 的P處釋放，小球B與小球A碰撞后立即粘連在一起向下運(yùn)動， 它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動，并恰能回到O點(diǎn)。已知兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，彈簧的彈性勢能為-，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量。求：彈簧的勁度系數(shù)k；小球B的質(zhì)量 ；小球A與小球B一起向下運(yùn)動時速度的最大值13 . 一般來說，正常人從距地面高處跳下，落地時速度較小，經(jīng)過腿部的緩沖，這個速度對人是安全的，稱為安全著地速度。如果人從高空跳下，必須使用降落傘才 能

7、安全著陸，其原因是，張開的降落傘受到空氣對傘向上的阻力作用。經(jīng)過大量實驗和理論研究表明， 空氣對降落傘的阻力 f與空氣密度、降落傘的迎風(fēng)面積 s降 落傘相對空氣速度 V、阻力系數(shù)c有關(guān) 由傘的形狀、結(jié)構(gòu)、材料等決定 ，其表達(dá) 式是，根據(jù)以上信息，解決下列問題。取在忽略空氣阻力的情況下， 計算人從高處跳下著地時的速度大小 計算時人可視為質(zhì)點(diǎn)；在某次高塔跳傘訓(xùn)練中，運(yùn)動員使用的是有排氣孔的降落傘，其阻力系數(shù),空氣密度取。降落傘、運(yùn)動員總質(zhì)量，張開降落傘后達(dá)到勻速下降時，要求人能安全著地，降落傘的迎風(fēng)面積S至少是多大？跳傘運(yùn)動員和降落傘的總質(zhì)量，從高的跳傘塔上跳下，在下落過程中，經(jīng)歷了張開降落傘前自

8、由下落、張開降落傘后減速下落和勻速下落直至落地三個階段。如圖是通過固定在跳傘運(yùn)動員身上的速度傳感器繪制出的從張開降落 傘開始做減速運(yùn)動至達(dá)到勻速運(yùn)動時的圖像。根據(jù)圖像估算運(yùn)動員做減速運(yùn)動的過程中，空氣阻力對降落傘做的功。14 .質(zhì)量為的小球從的高空自由落下，不計空氣阻力，取，求:前內(nèi)動量的變化量大??；從開始下落到落地這段時間內(nèi)，重力的沖量大小.15 .某校一課外活動小組自制一枚火箭，設(shè)火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動?；鸺c(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過4s到達(dá)離地面40m高處時燃料恰好用完，若不計空氣阻力，取，求：燃料恰好用完時火箭的速度 v ；火箭上升離地面的最大高度 H ;火箭從

9、發(fā)射到殘骸落回地面過程的總時間t。16.在游樂場中，有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40 m高處，然后由靜止釋放.為研究方便，可以認(rèn)為座椅7&軌道做自由落體運(yùn)動了2s后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動，且下落到離地面 4m高處時速度剛好減小到零.然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面.取求：座椅在自由下落結(jié)束時刻的速度是多大?座椅在勻減速階段的時間是多少？在勻減速階段，座椅對游客的作用力大小是游客體重的多少倍?17.研究“蹦極”運(yùn)動時， 讓運(yùn)動員身上裝好傳感器，用以測量他在不同時刻下落的高度及速

10、度。如圖a所示，運(yùn)動員及所攜帶的全部設(shè)備的總質(zhì)量為，彈性繩原長為10m。運(yùn)動員 可看做質(zhì)點(diǎn) 從蹦極臺 點(diǎn)自由下落，根據(jù)傳感器測到的數(shù)據(jù)，得到如圖b所示的速度 位移圖象。已經(jīng)測量得知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g為不計下落過程中的空氣阻力。運(yùn)動員下落過程中在什么位置動能最大？在該位置運(yùn)動員受力有什么特點(diǎn)?運(yùn)動員下落速度最大時，繩的彈性勢能為多少 若運(yùn)動員下落到最低點(diǎn)時，繩的彈性勢能非常巧合地可以表示成中k相當(dāng)于彈性繩此刻的勁度系數(shù)，x是彈性繩此刻的形變量。求此刻運(yùn)動員的加速度最后結(jié)果保留2位小數(shù)18 .有A、B兩球，A以的初速度做豎直上拋運(yùn)動.B球在距離A球拋出點(diǎn)正下方20m處，在A球拋出后做自由落體運(yùn)動

11、.已知 A球拋出點(diǎn)距離地面,重力加速度求A球距地面的最大高度.通過計算判斷 A、B兩球誰先落地.19 .如圖所示，一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點(diǎn)電荷的場源電荷A,其電荷量-，場源電荷A形成的電場中各點(diǎn)的電勢表達(dá)式為其中k為靜電力恒量，r為空間某點(diǎn)到 A的距離?，F(xiàn)有一個質(zhì)量為的帶正電的小球B,它與A球間的距離為，此時小球B處于平衡狀態(tài)，且小球 B在場源電荷A形成的電場中具有的電勢能表達(dá)式為一，其中r為q與Q之間的距離。另一質(zhì)量也為 m的不帶電絕緣小球 C從距離B的上方處自由下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起向下運(yùn)動。取，求:小球C與小球B碰撞前后的速度大小分別是多少？小球B的

12、帶電量q為多少？當(dāng)小球B和C一起向下運(yùn)動到與場源電荷 A距離多遠(yuǎn)時，其速度最大？速度的 最大值為多少？20 .小葉同學(xué)在一次觀看跳水比賽時，想到一個問題：水池的水至少要多深，才能保證運(yùn)動員的安全？他做如下假設(shè)：比賽時，運(yùn)動員在距水面10m的跳臺向上跳起，到達(dá)最高點(diǎn)時重心離跳臺約，然后自由下落；忽略空氣阻力，將運(yùn)動員看作質(zhì)點(diǎn),其在水中做減速直線運(yùn)動； 上網(wǎng)查得平均加速度大小約為，g取。請你幫小葉計算：運(yùn)動員落至水面時的速度；運(yùn)動員起跳時的速度；避免運(yùn)動員與池底碰撞，水池的最小水深。21 .從離地面的空中自由釋放一個小球，不計空氣阻力，求:經(jīng)過多長時間小球落到地面；小球下落過程的平均速度大小：小球

13、在最后1s內(nèi)下落的高度 ；22 .某運(yùn)動員做跳傘訓(xùn)練， 他從懸停在空中的直升飛機(jī)上由靜止跳下， 不計人所受的阻 力，跳離飛機(jī)一段時間后打開降落傘做減速下落他打開降落傘后的速度時間關(guān)系如圖降落傘用8根對稱的繩懸掛運(yùn)動員，每根繩與中軸線的夾角均為 ，如圖已知 人的質(zhì)量 ，降落傘質(zhì)量 ，打開傘后傘所受阻力 f與速度v成 正比，取 ，求：圖口圖b打開降落傘前人下落的距離；阻力系數(shù)k;當(dāng)時，懸繩中的拉力為多大?23 .跳傘運(yùn)動員做低空跳傘表演，他在距地面308m處離開飛機(jī)后先做自由落體運(yùn)動，下落到某一高度打開降落傘，傘張開后運(yùn)動員以的加速度做勻減速直線運(yùn)動，到達(dá)地面時速度為，已知重力加速度，求：運(yùn)動員自

14、由下落的時間；運(yùn)動員打開降落傘時距地面的高度。24 .如圖所示，質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上。 平衡時，彈簧的壓縮量為，如圖所示。一物塊從鋼板正上方距離為的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動，但不粘連。它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動。已知物塊質(zhì)量也為 m時，它們恰能回到 O點(diǎn)。若物塊質(zhì)量為2m,仍從A處 自由落下，則物塊與鋼板回到 O點(diǎn)時，還具有向上的速度。 求物塊向上運(yùn)動到達(dá)的 最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離。內(nèi)的位移為 ，取25 .物體從房檐開始做自由落體運(yùn)動，落地前最后 求：物體最后內(nèi)的平均速度為多少?房檐距地面的高度為多少？26 .自由落體機(jī)是一種使人體驗超重

15、和失重的巨型娛樂器械一個可乘十多人的環(huán)形座艙套在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下加速度可看成 ，落到一定位置時，制動系統(tǒng)啟動，制動加速度為a,到達(dá)地面時剛好停止若已知開始下落時座艙離地高度為h,求：下落過程中的最大速度；整個下落過程經(jīng)歷的時間.27 .如圖，空間存在一平行于豎直平面的勻強(qiáng)電場，某時刻將一質(zhì)量為 帶負(fù)電的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從P點(diǎn)水平向右拋出，拋出的速度m、電量為 q、, 經(jīng)過一段時間后，小球經(jīng)過 P點(diǎn)正下方距P點(diǎn)距離為h的Q點(diǎn)，且經(jīng)過Q點(diǎn)的速度大小為 一，已知重力加速度為 g,試求：勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小及方向；小球從P運(yùn)動到Q的過程中向右運(yùn)動的最遠(yuǎn)水平距離。2

16、8 .如圖所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實驗裝置，用來研究勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律。繩子兩端的物體下落上升的加速度總是小于自由落 體的加速度g,同自由落體相比，下落相同的高度，所花費(fèi)的時間要長，這使得實驗者有足夠的時間從容的觀測、研究。已知物體A、B的質(zhì)量相等均為 M,物體C的質(zhì)量為m,輕繩與輕滑輪間的摩擦不計，繩子不可伸長，如果-，重力加速度為g.求：物體B從靜止開始下落一段距離的時間與其自由落體下落同樣的距離所用時間 的比值；系統(tǒng)由靜止釋放后運(yùn)動過程中物體C對B的拉力大小。答案和解析1 .【答案】 解：設(shè)物體落地時間為t,有：解得：物體運(yùn)動的總位移為:答：物體落到地面用

17、了 3s時間；物體從距地面45m高的地方開始下落?！窘馕觥勘绢}關(guān)鍵明確自由落體運(yùn)動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動，靈活地選擇運(yùn)動過程運(yùn)用位移時間關(guān)系公式列式求解。設(shè)運(yùn)動總時間為t,根據(jù)速位移時間關(guān)系公式列式求解即可； 根據(jù)位移時間關(guān)系公式列式求解即可。2 .【答案】 解： 細(xì)線拉斷前，小球下落過程機(jī)械能守恒：-，解得；,方向豎直向下。設(shè)細(xì)線斷后球速為，方向豎直向下，由-，可得：，方向豎直向下。設(shè)細(xì)線的平土張力為 F,方向豎直向上。取豎直向上為正方向，由動量定理可得：，解得： No答：細(xì)線拉斷后瞬間的速度為，方向豎直向下；細(xì)線的平均張力大小 8N?！窘馕觥考?xì)線拉斷前，小球下落過程機(jī)械能

18、守恒，斷后做有初速度的勻加速直線運(yùn)動；根據(jù)動量定理求張力。本題考查了機(jī)械能守恒和動量定理的應(yīng)用，對機(jī)械能守恒要判斷是否符合守恒條件，難度中等。3 .【答案】 解：在下落過程中，兩個小球處于完全失重狀態(tài)，兩球間不存在相互作用力。兩球下落過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：解得：；、 以相同的速度落到地面，先與地面發(fā)生彈性碰撞，碰撞前后速度大小不變，方向反向；接著與 碰撞，碰撞后處于平衡狀態(tài)，則碰后的速度恰好減為零，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，取向上為正方向，由動量守恒定律得：，由機(jī)械能守恒定律得：-，解得：，兩球的速度之比：一一；小球碰撞后上升過程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得: 解得： ；答：在下落

19、過程中，兩個小球處于完全失重狀態(tài)，兩球之間不存在相互作用力。落地前瞬間，兩個小球的速度大小為 一；兩個小球的質(zhì)量之比： 為1： 3；小球 上升的最大高度 H為4h。【解析】在下落過程中，兩個小球之間不存在相互作用力。任意時刻它們均處于完全失重狀態(tài)，其速度和加速度都相同，不會相互擠壓，因而沒有相互作用力。落地前瞬間，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求兩個小球的速度大?。幌陆颠^程為自由落體運(yùn)動， 觸地時兩球速度相同， 但 碰撞地之后，速度瞬間反向, 大小相等，而也會與 碰撞，選 與 碰撞過程為研究過程，碰撞前后動量守恒，能量守恒，列方程解得速度，之后 做豎直上拋運(yùn)動，由動能定理或運(yùn)動學(xué)公式求解反彈高兩個小球的質(zhì)

20、量之比：；小球上升的最大高度Ho本題考查了動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，根據(jù)題意分析清楚小球的運(yùn)動過程是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以解題。4 .【答案】解：小球做自由落體運(yùn)動到矩形孔的上沿的時間小球做自由落體運(yùn)動到矩形孔下沿的時間則小球通過矩形孔的時間根據(jù)等時性知，L的最大值為的最小值x的最大值所以。【解析】根據(jù)自由落體運(yùn)動的公式求出小球通過矩形孔的時間，從而通過等時性求出L的最大值；結(jié)合小球運(yùn)動到矩形孔上沿的時間和下沿的時間，結(jié)合障礙物的速度求出x的最小值和最大值。解決本題的關(guān)鍵抓住臨界狀態(tài)，運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式進(jìn)行求解.知道小球通過矩形孔的時間和障礙物移動L的最大

21、值時間相等。5 .【答案】 解： 由B點(diǎn)到C點(diǎn)，根據(jù)自由落體運(yùn)動位移速度公式得:解得：根據(jù) ，可得物體在空中運(yùn)動的總時間為：-一根據(jù)，可得 - 【解析】本題主要考查了自由落體運(yùn)動速度時間公式及位移速度公式的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題。從B點(diǎn)到C點(diǎn)的運(yùn)動過程，根據(jù)自由落體運(yùn)動位移速度公式列式即可求解v；根據(jù) ，可得物體在空中運(yùn)動的總時間；根據(jù)即可求解A點(diǎn)與地面C點(diǎn)的高度。6 .【答案】解：物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動，下落的高度為-重力做功為平均功率為一 一；末豎直方向的速度為重力的瞬時功率為答： 在運(yùn)動內(nèi)重力對物體做的功是 100J；這2s內(nèi)重力對物體做功的平均功率是 50W;末，重力對物

22、體做功的瞬時功率是100W。【解析】物體做自由落體運(yùn)動，根據(jù)豎直方向求得位移，有求得重力做功；根據(jù)一求得平均功率；根據(jù)求得瞬時功率。解決本題的關(guān)鍵掌握平均功率與瞬時功率的區(qū)別，以及知道重力做功與路徑無關(guān)，與首末位置的高度差有關(guān)。7 .【答案】 解：設(shè)物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的位移大小為 ，有：-，物塊從B點(diǎn)運(yùn)動一 A點(diǎn)過程中，有：-代入數(shù)據(jù)得：一 ，設(shè)物塊由B點(diǎn)運(yùn)動到最高點(diǎn)的位移大小為，有而代入數(shù)據(jù)得：答：物塊從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中的加速度大小為 一 ，物塊到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小為；物塊距離地面的最大高度是 20m【解析】設(shè)出加速度，高度，由位移公式，速度公式列方程可求得速度，加速度。由位移公式可

23、求得兩段的位移，其大小之和為最大高度。對于運(yùn)動學(xué)公式的應(yīng)用要確定好運(yùn)動過程，明確各量的方向，注意正負(fù)。8 .【答案】解：當(dāng)球與N點(diǎn)等高時，則：- 得:若 最小時，球恰好運(yùn)動到與 N點(diǎn)等高，則:得：若 最大時，球恰好運(yùn)動到與 M點(diǎn)等高，則：得：，故：?！窘馕觥勘绢}考查了勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，關(guān)鍵理清空管和小球的運(yùn)動情況，抓住相等的量，運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式靈活求解。小球做自由落體運(yùn)動，而管做勻速運(yùn)動，由位移公式與位置關(guān)系即可求出；小球做自由落體運(yùn)動，管做勻速運(yùn)動，由位移公式與位置關(guān)系，結(jié)合兩個臨界條件 即可求出。9 .【答案】解：傘打開前運(yùn)動員自由下落 5s,根據(jù)自由落體知識知運(yùn)動員下落高度為：所以此時

24、運(yùn)動員離高度為：傘打開時運(yùn)動的速度為：，落地速度為：傘打開后運(yùn)動員在下落 H的過程中由速度位移關(guān)系有:所以運(yùn)動員下落的加速度為：,為豎直向上負(fù)號表示加速度方向與速度方向相反，加速度的大小為 根據(jù)速度時間關(guān)系為：傘打開后運(yùn)動員運(yùn)動時間為： 總時間：【解析】傘打開前運(yùn)動員做自由落體運(yùn)動，求得下落高度從而得出離地高度；根據(jù)速度位移關(guān)系求得運(yùn)動員在傘打開后降落過程中的加速度大?。桓鶕?jù)速度時間關(guān)系求得運(yùn)動的時間。掌握勻變速直線運(yùn)動的速度位移關(guān)系和速度時間關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵，不難屬于基礎(chǔ)題。10 .【答案】解：開始制動前，做自由落體運(yùn)動，故，解得座艙勻減速位移為 25m,故根據(jù)位移速度公式可得，解得在制

25、動過程中，鉛球受到重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得【解析】明確下落過程，根據(jù)題意可明確自由落體運(yùn)動的距離，再由速度和位移關(guān)系可求得速度；制動過程做勻減速運(yùn)動，到達(dá)地面恰好為零；根據(jù)速度和位移關(guān)系可求得加速度；對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得支持力，再由牛頓第三定律可求得壓力。本題考查牛頓運(yùn)動定律以及運(yùn)動學(xué)規(guī)律的應(yīng)用，解題時要注意做好受力分析以及運(yùn)動過程分析，正確選擇研究對象和物理過程，明確物理公式的正確應(yīng)用即可求解。11 .【答案】 解：球釋放后做自由落體運(yùn)動，根據(jù)自由落體運(yùn)動位移速度公式得：設(shè)P點(diǎn)距離地面的高度為 ，碰撞前后，A球的速度分別為、，B球的速度分別為、，由運(yùn)動學(xué)規(guī)律

26、可得：由于碰撞時間極短，兩球碰撞前后動量守恒，動能守恒，規(guī)定向下的方向為正，則：碰后A球速度為又知由運(yùn)動學(xué)及碰撞的規(guī)律可得 B球與地面碰撞前后的速度大小相等，即碰撞后速度大小為則由運(yùn)動學(xué)規(guī)律可得聯(lián)立 式可得。答：球第一次到達(dá)地面時的速度為；點(diǎn)距離地面的高度為。【解析】本題主要考查了自由落體運(yùn)動基本公式、動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律的直 接應(yīng)用，要求同學(xué)們能分析清楚兩個小球得運(yùn)動情況，選擇合適的過程，應(yīng)用物理學(xué)基 本規(guī)律解題，難度適中。球釋放后做自由落體運(yùn)動，根據(jù)自由落體運(yùn)動位移速度公式即可求解；球釋放后做自由落體運(yùn)動，根據(jù)速度時間公式求出碰撞時，A球的速度，碰撞過程中動量守恒，不考慮動能損失，

27、則機(jī)械能守恒，根據(jù)動量守恒定律及機(jī)械能守恒定律即 可求解。12 .【答案】 解：對于小球A處于靜止?fàn)顟B(tài)時有：解得： 一；設(shè)小球B由靜止下落后與小球 A接觸前的瞬時速度為，則：- 解得: 設(shè)A與B碰撞后的速度為 n,有: 解得:由于A、B兩球恰能回到 O點(diǎn)有:1 dh *21 ,y*d w +小疝九+產(chǎn)力=打口 +打/孫解得:設(shè)兩球碰撞后再向下運(yùn)動時，它們的速度達(dá)到最大， 此時它們的加速度為零， 有:解得：據(jù)機(jī)械能守恒定律有："u十打3加1十-(m+= 即 +十4-孫尸解得：。答：彈簧的勁度系數(shù)為 一；小千B B的質(zhì)量為m ；小千A與小球B一起向下運(yùn)動時速度的最大值為?！窘馕觥慨?dāng)球靜止

28、時受平衡力， 取小球為研究對象，由平衡條件即可求得勁度系數(shù)；兩球碰撞過程時間極短，滿足動量守恒條件，因為碰后粘在一起，故速度相同，由動量守恒定律可求出碰后的速度；因為碰撞壓縮彈簧后再反彈且恰好回至O點(diǎn)，則由能量守恒定律列式可求得球 B的質(zhì)量。因為當(dāng)加速度為零時速度達(dá)到最大，由受力分析可知彈簧此時的壓縮量，再由機(jī)械能守恒定律列式即可求得兩球向下運(yùn)動時的最大速度。本題受力體較多，運(yùn)動過程復(fù)雜，選擇正確的研究過程，巧用能量的觀點(diǎn)進(jìn)行求解是本 題的關(guān)鍵。13 .【答案】解： 設(shè)人從高處跳下著地時的安全速度大小為，則有 得 一,跳傘運(yùn)動員在空中勻速下降時空氣阻由 可知人安全著陸的速度大小為 力大小等于運(yùn)

29、動員的重力，則有解得 設(shè)空氣阻力對降落傘做功為，由圖可知，降落傘張開時運(yùn)動員的速度大小,運(yùn)動員收尾速度即勻速直線運(yùn)動的速度，設(shè)在這段時間內(nèi)運(yùn)動員下落的高度為 h,根據(jù)動能定理得-由圖線和時間軸所圍面積可知，在時間內(nèi)運(yùn)動員下落高度帶入數(shù)據(jù)解得答：人從 高處跳下著地時的速度大小是；要求人能安全著地，降落傘的迎風(fēng)面積S至少是；運(yùn)動員做減速運(yùn)動的過程中，空氣阻力對降落傘做的功是?！窘馕觥吭诤雎钥諝庾枇Φ那闆r下，人做自由落體運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)公式求解人著地時的速度大?。挥?求出人安全著陸的速度大小，張開降落傘后達(dá)到勻速下降時，空氣阻力大小等于運(yùn)動員的重力，根據(jù)平衡條件和-結(jié)合可求出降落傘的迎風(fēng)面積 S;由

30、圖讀出，降落傘張開時運(yùn)動員的速度大小和運(yùn)動員收尾速度大小，由圖線和時間軸所圍面積求得在時間內(nèi)運(yùn)動員下落高度，由動能定理求解空氣阻力對降落傘做的功。本題首先要有耐心讀題，獲取有效信息，其次，通過分析運(yùn)動過程，把握每個過程遵守 的規(guī)律，實質(zhì)是運(yùn)動學(xué)公式和動能定理的綜合應(yīng)用。14 .【答案】 解：小球下落的總時間為：可知小球在前2s內(nèi)一直做加速運(yùn)動，則前2s內(nèi)動量的變化量等于重力在前2s內(nèi)的沖量,所以有:小球下落的總時間為 5s,所以5s內(nèi)重力的沖量為：答： 第2s內(nèi)動量的變化量是從開始下落到落地這段時間內(nèi)，重力的沖量是【解析】根據(jù)自由落體運(yùn)動的公式求出運(yùn)動的時間，然后由動量定理即可求出動量的變化量

31、；根據(jù)沖量的定義即可求出重力的沖量.該題結(jié)合自由落體運(yùn)動考查動量定理以及沖量的計算，解答的關(guān)鍵是先根據(jù)自由落體運(yùn)動的公式求出運(yùn)動的時間.15 .【答案】解：燃料用完前火箭做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)燃料恰好用完時火箭的速度為v,根據(jù) -得： -火箭燃料耗盡后能夠繼續(xù)上升的高度故火箭離地的最大高度：殘骸落回地面過程的過程是自由落體運(yùn)動, 設(shè)下落的時間為，則解得 一 一設(shè)火箭燃料耗盡后能夠繼續(xù)上升的時間為，則所以總時間答：燃料恰好用完時火箭的速度為；火箭上升離地面的最大高度為；火箭從發(fā)射到殘骸落回地面過程的總時間為-?！窘馕觥扛鶕?jù)平均速度公式列式求解；火箭推力消失后，由于慣性，繼續(xù)上升，做上拋運(yùn)動，根據(jù)速

32、度位移公式求解繼續(xù)上升的高度，最后得到總高度；燃料用完后火箭做豎直上拋運(yùn)動，根據(jù)速度時間公式求出繼續(xù)上升的時間，殘骸落回地面過程的過程是自由落體運(yùn)動，根據(jù)位移時間公式求出下落時間，總時間等于上升的總時間加上下落的時間。本題考查了勻加速直線運(yùn)動的基本公式及豎直上拋、自由落體運(yùn)動的基本公式的直接應(yīng)用，要注意火箭燃料耗盡后還會繼續(xù)上升，最后做自由落體運(yùn)動。16 .【答案】解：設(shè)座椅在自由下落結(jié)束時刻的速度為v,下落時間由得：即座椅在自由下落結(jié)束時刻的速度是；設(shè)座椅自由下落和勻減速運(yùn)動的總高度為h,總時間為t勻加速過程和勻減速過程的最大速度和最小速度相等，故平均速度相等，由平均速度公式，有解得：設(shè)座椅

33、勻減速運(yùn)動的時間為，則即座椅在勻減速階段的時間是設(shè)座椅在勻減速階段的加速度大小為a,座椅對游客的作用力大小為 F由，解得由牛頓第二定律：解得：所以 即在勻減速階段，座椅對游客的作用力大小是游客體重的倍.【解析】根據(jù)速度時間公式列式求解即可；根據(jù)平均速度公式列式求解即可；對勻減速下降過程，運(yùn)用牛頓第二定律列式計算即可.本題關(guān)鍵分析求出乘客的運(yùn)動情況，然后根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求解出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律列式計算.17 .【答案】解： 由圖b可知：下落15m時速度最大，動能最大。此位置運(yùn)動員加速度為零，合外力為零，所以運(yùn)動員受到向上的彈力等于重力速度最大時下落的距離，速度，下落過程中只有重力與彈力做功

34、，因此機(jī)械能守恒。則繩的彈性勢能-運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)時，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，運(yùn)動員所有的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，因此此時的彈性勢能由牛頓第二定律可知：且解得：，方向豎直向上?！窘馕觥勘绢}考查機(jī)械能守恒定律、 動能、彈性勢能、牛頓第二定律等知識，難度中等， 解題的關(guān)鍵是會從圖象中讀出信息、正確利用規(guī)律。由圖線判斷動能最大處；由圖線知加速度，由加速度判斷受力情況；由機(jī)械能守恒定律求出下落速度最大時繩的彈性勢能；由圖線得出最低點(diǎn)位移，求出重力勢能，根據(jù)機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、彈 性勢能求出加速度。18 .【答案】 解：球上拋的最大位移一 ，所以A球距地面的最大高度設(shè)豎直向上為正方向，對 A球從拋

35、出到落地的過程根據(jù)位移公式有：-，代入數(shù)據(jù)，解得，對B球，根據(jù)自由落體運(yùn)動有- ，代入數(shù)據(jù)，解得:,故A球先落地?！窘馕觥扛鶕?jù) 求出A球上拋的最大位移；對A球從拋出到落地的過程根據(jù)位移公式和自由落體運(yùn)動判斷A、B兩球誰先落地。19 .【答案】解： 小球C自由下落H距離的速度：一 ，小球C與小球B碰撞時動量守恒，解得 ：小千B B在碰撞前處于平衡狀態(tài)，對 B球由平衡條件知:代入數(shù)據(jù)得：-；設(shè)當(dāng)B和C向下運(yùn)動的速度最大時，與 A相距x,對B和C整體，由平衡條件得:代入數(shù)據(jù)得：由能量守恒得:代入數(shù)據(jù)得【解析】本題考察了運(yùn)動學(xué)公式、平衡條件、動量守恒定律、能量守恒定律，要分析物體的運(yùn)動過程，合理的選擇

36、物理規(guī)律。根據(jù)自由下落的公式求出下落H距離的速度，根據(jù)動量守恒定律求小球C與小球B碰撞后的速度；小千B在碰撞前處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件求解小球B的帶電量。對C和B整體進(jìn)行受力分析，由能量守恒列出等式求解。20 .【答案】解：設(shè)跳臺高為H,起跳高度為h,由題意知運(yùn)動員從跳臺至水面做自由落體運(yùn)動，由 -得：代入數(shù)據(jù)得：。設(shè)初速度為，以豎直向上為正方向，運(yùn)動員起跳后上升過程做勻減速直線運(yùn)動, 由得運(yùn)動員起跳時的速度運(yùn)動員末速度為0,設(shè)水池的最小水深為，則依題知代入得 一 。【解析】運(yùn)動員做自由落體運(yùn)動，根據(jù)位移公式和速度公式求得末速度；運(yùn)動員跳起做豎直上拋運(yùn)動，根據(jù)位移公式即可求出初速度；進(jìn)入水后

37、做勻減速直線運(yùn)動，根據(jù)速度位移公式求解水深。本題考查勻變速直線運(yùn)動，主要時明白運(yùn)動過程，熟記公式，基礎(chǔ)題目。21 .【答案】解： 由-得： 由一- - 得全程的平均速度為：一 ,最后1s內(nèi)的位移為：答： 經(jīng)過4s時間小球落到地面上；小球下落過程的平均速度大小為；自開始下落計時，在最后 1s內(nèi)的位移為35m?！窘馕觥?根據(jù) -求出小球落地的時間。根據(jù) -求解平均速度；最后1s內(nèi)的位移等于總位移減去內(nèi)的位移，t為小球落地的時間解決本題的關(guān)鍵知道自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，掌握勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，靈活運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式求解。22 .【答案】解：根據(jù)速度位移公式得：一代入解得最后勻速下降時

38、有：代入數(shù)據(jù)解得：由圖知，當(dāng)時，人處于平衡狀態(tài)，設(shè)每根繩拉力為T,以運(yùn)動員為研究對象有：得：【解析】本題考查了共點(diǎn)力平衡的基本運(yùn)用，關(guān)鍵合理地選擇研究的對象，運(yùn)用共點(diǎn)力 平衡進(jìn)行求解，難度不大。根據(jù)速度位移公式求出打開降落傘前人下落的高度；抓住平衡，根據(jù)求出阻力系數(shù)；對人分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出拉力的大小。23 .【答案】解：運(yùn)動員做自由落體運(yùn)動，故有：-,自由落體運(yùn)動結(jié)束的速度為：，做減速運(yùn)動下落高度為:,聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：，?！窘馕觥看祟}考查勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律，特例為自由落體，要求學(xué)生熟記相關(guān)公式。根據(jù)自由落體與勻減速運(yùn)動的位移時間及速度位移公式聯(lián)立即可求得。24 .【答案】 解：

39、物塊與鋼板碰撞時的速度由機(jī)械能守恒，得：-解得：設(shè) 表示質(zhì)量為 m的物塊鋼板碰撞后一起向下運(yùn)動的速度，因碰撞時間極短，系統(tǒng)所受外力遠(yuǎn)小于相互作用的內(nèi)力，符合動量守恒，故有：設(shè)剛碰完時彈簧的彈性勢能為，當(dāng)他們一起回到 O點(diǎn)時，彈簧無形變，彈簧勢能為零，根據(jù)題意，由機(jī)械能守恒得：-設(shè) 表示質(zhì)量為2m的物塊與鋼板碰后開始一起向下運(yùn)動的速度，由動量守恒，則有：設(shè)剛碰完時彈簧勢能為，它們回到O點(diǎn)時，彈性勢能為零，但它們?nèi)岳^續(xù)向上運(yùn)動，設(shè)此時速度為 ，則由機(jī)械能守恒定律得：在上述兩種情況下，彈簧的初始壓縮量都是，故有 當(dāng)質(zhì)量為2m的物塊與鋼板一起回到 O點(diǎn)時，彈簧的彈力為零，物塊與鋼板只受到重力的作用，加速度為 g, 一過O點(diǎn)，鋼板受到彈簧向下的拉力作用，加速度大于g,由于物塊與鋼板不粘連，物塊不可能受到鋼板的拉力，其加速度仍為g,方向向下，故在 O 點(diǎn)物塊與鋼板分離。分離后，物塊以速度v豎直上升，由豎直上拋?zhàn)畲笪灰乒降盟晕飰K向上運(yùn)動到達(dá)的最高點(diǎn)距O點(diǎn)的距離 一。答：物塊向上運(yùn)動到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為一?！窘馕觥看祟}涉及的物理過程有四個，用到的物理規(guī)律和公式有四個，它將動量守恒和 機(jī)械能守恒完美地統(tǒng)一在一起，交替使用，可以說是一道考查考生能力的好試題。分析物體的運(yùn)動過程：物塊先自由下落，機(jī)械能守恒。物塊與鋼板碰撞時