1、简答题  2001年9月11日，美国遭受了历史上规模最大、损失最为惨重的恐怖主义袭击，恐怖分子劫持客机分别撞击了纽约的“世贸大楼”和华盛顿的“五角大楼”．其中一架客机拦腰撞到世贸大楼的南部塔楼第60层地方，并引起巨大爆炸，大约1h后，南部塔楼部分轰然倒塌（高约245m），灰尘和残骸四处飞溅，300多名救援警察和消防人员没来得及逃生．我们不妨设置一个情境：当处于倒塌部分正下方的地面人员，看到一块质量约为4×103?kg的楼墙块竖直倒下的同时到作出反应开始逃离需0.2s的时间，逃离的安全区域为离大厦100m外（实际的安全区要更远）．设该坠落块与地面作用时间为0.05s，不计空气阻力，g取10m/s2．
求：（1）地面人员要逃离大厦到安全区至少要以多大速度奔跑？（忽略人的加速时间，百米短跑世界记录为9″79）
（2）该坠落块对地产生的平均作用力多大？
（3）由于爆炸引起地表震动，设产生的纵波的传播速率vp=9.1km/s，横波的传播速率vs=3.1km/s，设在某处的地震勘测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔△t0=5s，那么观测记录者与震源之间的距离s为多少千米？

参考答案：（1）设坠落物做自由落体运动的时间为t，则有：
? h=12gt2?
落地速度 v0=gt?
地面人员逃离时间t′=t-0.2
逃离速度v=st
将h=245m，g=10m/s2，
代入联立求得t=7?s，v0=70?m/s，v=10.3?m/s
（2）对坠落块与地作用的过程，取竖直向上方向为正方向，根据动量定理得：
（F-mg）△t=0-（-mv0）
将△t=0.05s，v0=70 m/s，代入求得F=5.64×106?N
根据牛顿第三定律得：该坠落块对地产生的平均作用力大小为F′=F=5.64×106 N
（3）震动同时产生传播，
则由匀速运动知

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题  16世纪末，对落体运动进行系统研究，将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动的科学家是
A.亚里士多德
B.伽利略
C.牛顿
D.胡克

参考答案：B

本题解析：分析：最早对落体运动进行系统研究并得出正确结论的科学家是伽利略．
解答：伽利略是最早对落体运动进行系统研究并得出正确结论的科学家．故ACD错误，B正确
故选B．
点评：本题关键要掌握一些力学物理学史，知道伽利略等科学家的成就．

本题难度：困难

3、填空题  一物体从地面附近某高度处从静止开始做自由落体运动，落地时的速度为30m/s．（不计空气阻力，g=10m/s2）求：
（1）物体开始下落时距地面的高度
（2）物体下落过程中所花的时间．

参考答案：（1）一物体从地面附近某高度处从静止开始做自由落体运动，落地时的速度为30m/s．
根据速度位移关系公式，有：v2=2gh，解得h=v22g=3022×10=45m；
（2）根据速度时间关系公式，有：v=gt，解得t=vg=3010s=3s；
答：（1）物体开始下落时距地面的高度为45m；
（2）物体下落过程中所花的时间为3s．

本题解析：

本题难度：一般

4、计算题  （14分）鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏，撞击地面的速度最大不能超过1.0m/s。课外活动小组设计了如图所示的保护装置，用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋，现将该装置从距地面某一高处自由下落，装置碰地后速度立即为0，且保持竖直无反弹，此后鸡蛋在A、B夹板间减速下降的加速度为4.5g。某次实验中保护装置从离地面H=5m的高度处静止释放。（g =10m/s2）

（1）如果没有保护，鸡蛋自由下落而不被摔坏时释放的最大高度h；
（2）实验中为保证鸡蛋安全，鸡蛋放的位置离装置下端的最小距离s；
（3）在（2）情况下鸡蛋运动的总时间t。

参考答案：（1）（2）（3）

本题解析：（1）鸡蛋做自由落体运动，由匀变速直线运动公式可得
（2）设鸡蛋和保护装置在自由下落过程中着地时的速度为v，则有：
，解得
鸡蛋仔保护装置中减速下落时有：，故
（3）鸡蛋下落时间
鸡蛋减速下落时间
鸡蛋运动的总时间

本题难度：一般

5、简答题  利用频闪照相机给自由下落的小石块拍照来研究石块的运动情况．已知某频闪照相机每隔0.1s的时间可以自动拍照一次，且石块刚开始下落的瞬间立即启动照相机，并用刻度尺量出石块各位置到起点的距离．记录的测量结果如下表所示，试根据实验数据做出石块运动的位移图象，并根据图象说明石块做什么运动？

参考答案：速度增大的加速运动。

本题解析：如图-1 根据图象可知，用纵坐标表示位移s，用横坐标表示时间t，根据上述石块运 91ExAm.org动的数据，在图中描点连线，得到石块的位移图象如图-1所示．由图象看出：石块的位移图象是条曲线，可见石块做变速直线运动．越大，说明速度越来越大，可见物体下落是速度增大的加速运动。

本题难度：简单