1、选择题 甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下,不计空气阻力,下面正确的是(?)
A.落地时甲的速度是乙的1/2
B.落地的时间甲是乙的2倍
C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同
D.在落地前1s内,乙物体的位移较大
参考答案:CD
本题解析:试题分析:做自由落体运动的物体下落的加速度与质量没有关系,均等于g。
A、根据
可得
;错误
B、根据
可得
;错误
C、各自下落1s时,由
的
,它们的速度相同;正确
D、由于下落高度不相同,所以甲、乙两物体在最后1s内下落平均速度不等,下落的高度不同;错误
故选CD
点评:自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的一切规律都可以用。
本题难度:一般
2、选择题 质量5kg的物体做自由落体运动,从下落开始计时,则物体在3s内和第3s末的功率分别是(g取10m/s2)( )
A.750W?750?W
B.750J?1500J
C.750W?1500W
D.1500W?750W
参考答案:物体在3s内的位移x=12gt2=12×10×9=45m,所以3s内的功率P=Wt=50×453=750W
3s末的速度v=gt=30m/s,3s末的功率P=mgv=1500W
故选C
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 一条悬链长7.2m,从悬点处断开,使其自由下落,不计空气阻力.则整条悬链通过悬点正下方12.8m处的一点所需的时间是 (g取10m/s2)
参考答案:0.54s
本题解析:抓住链条的上下两端经过同一点的时间位移关系列式即可求解.
解:设链条的长度为L,悬链的下端到P点的距离是h,经t1链条的下端经过P点,
则
;
;
经t2链条的上端经过P点,此时悬链的总位移是h+L,则:h+L=
gt22,
;
整条悬链通过悬点正下方12.8m处的P点所需的时间:△t=t2
本题难度:一般
4、选择题 从某一高度相隔1s先后释放两个相同的小球,不计空气阻力,则在空中运动的过程中( )
A.两球间的距离保持不变
B.两球间的距离越来越大
C.两球的速度之差保持变大
D.两球的速度之差越来越大
参考答案:A、、以释放第2个球开始计时,第一个球此时的速度v1=gt=10m/s,与第二球之间的距离x1=12gt2=12×10×1m=5m.经过t时间后,第一个球的位移x=v1t+12gt2,第二个球的位移x′=12gt2,两球之间的距离△x=x+5-x′=5+12gt2,时间增大,两球间的距离越来越大.故A错误,B正确.
?C、以释放第2个球开始计时,第一个球此时的速度v1=gt=10m/s,经过t时间后,第一个球的速度v=v1+gt,第二个球的速度v′=gt,则两球的速度差△v=v-v′=10m/s.两球的速度之差保持不变.故C、D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 宇航员在某星球上做自由落体实验,将一物体从距星球表面高h处由静止释放,经时间t落到星球表面;还测得在该星球表面附近绕星球做圆周运动的探测器运行周期为T仅利用这三个数据,可以估算出的物理量有( )
A.该星球对探测器的引力和探测器的加速度
B.探测器的加速度和线速度
C.该星球的质量和半径
D.该星球的密度和半径
参考答案:(1)物体在星球表面做自由落体运动,h=12gt2,星球表面,即探测器的加速度a=g=2ht2;
(2)探测器绕行星做圆周运动,由牛顿第二定律得:GM行星m探测器r2=m探测器(2πT)2r,M行星=4π2r3GT2,
行星的密度ρ=M行星V行星=4π2r3GT243πr3=3πGT2;
(3)探测器做圆周运动,由牛顿第二定律可得:mg=m(2πT)2r,
解得:轨道半径,即星球半径r=gT24π2=hT22π2t2;
(4)探测器的线速度v=2πTr=hTπt2;
(5)∵r=gT24π2=hT22π2t2,M行星=4π2r3GT2,∴M=h3T42Gπ4t6;
(6)由于不知道探测器的质量,没法求出星球对探测器的引力;
综合分析可知,仅用h、t、T可以估算出:探测器的加速度和线速度;
故选B.
本题解析:
本题难度:简单