备战2020年高考物理计算题专题复习自由落体运动及规律解析版

1、自由落体运动及规律一、计算题1 . 一个自由下落的物体，在落地前的最后1s内下落了 25m。取问:物体落到地面用了多长时间？物体从距地面多高的地方开始下落的？2 .如图所示，长的细线上端固定在 O点，下端连结一个质小量为的小球，悬点O距地面的高度，开始时将小球提到O点而静止，然后让它自由下落，当小球到达使细线(被拉直的位置时，刚好把细线拉断，再经过落到地面，如果不考虑细线的形变，试求：细线拉断后瞬间的速度大小假设细线由拉直到断裂所经历的时间为，试确定细线的平均张力大小3 .如图所示，质量分别为 和 的两个小球叠放在一起， 从高度为h处由静止释放, 他们一起下落。不计空气阻力。在下落过程中，两个

2、小球之间是否存在相互作用力？请说明理由。已知h远大于两球半径，所有的碰撞都没有机械能损失，且碰撞前后小球都沿竖直方向运动。若碰撞后恰处于平衡状态，求落地前瞬间，两个小球的速度大小；两个小球的质量之比：；小球上升的最大高度H。4.如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距的矩形孔，其下沿离地高离地高的质点与障碍物相距X。在障碍物以匀速向左运动的同时,质点自由下落。为使质点能穿过该孔,求：若的最大值为；,X的取值范围。取5. 一个物体从空中 A点做自由落体运动，经过空中 B点时速度为物体落到地面 C点时速度为 已知B点离地面的高度，9取 ，求：4 B不物体落到地面 C点时的速度v的大小；物体在空中运动的时

3、间 t；点与地面C点的高度H.6.质量为的物体从高处做自由落体运动取，则:在运动内重力对物体做的功是多少？这2s内重力对物体做功的平均功率是多少？末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？7.一小物块视为质点在竖直向上的恒定拉力彳用下从地面上的 A点由静止开始上升, 经时间到达B点时立即撤去拉力，撤去拉力后物块经时间恰好落回地面。取，空气阻力不计。求：物块从A点运动到B点的过程中的加速度大小 a以及物块到达 B点时的速度大 小v;物块距离地面的最大高度 Ho如图所示，离地面足够高处有一竖直空管，管长为，M、N为空管的上、下两端，管以恒定的速度向下做匀速直线运动，同时在空管N点下端距离有一小球开始做自

4、由落体运动，取，求：若经过，小球与N点等高，求空管的速度大小若经过，小球在空管内部，求空管的速度大小应满足什么条件跳伞运动员做低空跳伞表演，当直升飞机悬停在离地面225m高时，运动员离开飞机作自由落体运动。运动 5s后，打开降落伞，展伞后运动员匀减速下降。若运动员落地速度为取，求：运动员展伞时，离地面的高度为多少？求匀减速下降过程中的加速度求运动员在空中运动的时间。10.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重，一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处， 然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为，当座舱自由下落 时

5、开始制动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下。g取，求：开始制动时，座舱的速度 v多大?制动时座舱的加速度 a大小多少？若座舱中某人手托着一质量为才能托住铅球？的铅球，制动过程中手要用多大的力F11.如图所示，质量分别为、的两个弹性小球 A、B静止在地面上方，B球距地面的高度，A球在B球的正上方.先将 B球释放，经过一段时间后再将 A球释放.当A球下落时，刚好与B球在地面上方的 P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零.已知，重力加速度大小为忽略空气阻力及碰撞中的动能损失.求：()球第一次到达地面时的速度;点距离地面的高度.12 .如图所示，内壁光滑的直圆筒固定在水平地面上，一轻质弹簧一

6、端固定在直圆筒的底端，其上端自然状态下位于 O点处。将一质量为m、直径略小于直圆筒的小球 A 缓慢的放在弹簧上端，其静止时弹簧的压缩量为。现将一与小球A直径等大的小球B从距A小球 的P处释放，小球B与小球A碰撞后立即粘连在一起向下运动， 它们到达最低点后又向上运动，并恰能回到O点。已知两小球均可视为质点，弹簧的弹性势能为-，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。求：弹簧的劲度系数k；小球B的质量 ；小球A与小球B一起向下运动时速度的最大值13 . 一般来说，正常人从距地面高处跳下，落地时速度较小，经过腿部的缓冲，这个速度对人是安全的，称为安全着地速度。如果人从高空跳下，必须使用降落伞才 能

7、安全着陆，其原因是，张开的降落伞受到空气对伞向上的阻力作用。经过大量实验和理论研究表明， 空气对降落伞的阻力 f与空气密度、降落伞的迎风面积 s降 落伞相对空气速度 V、阻力系数c有关 由伞的形状、结构、材料等决定 ，其表达 式是，根据以上信息，解决下列问题。取在忽略空气阻力的情况下， 计算人从高处跳下着地时的速度大小 计算时人可视为质点；在某次高塔跳伞训练中，运动员使用的是有排气孔的降落伞，其阻力系数,空气密度取。降落伞、运动员总质量，张开降落伞后达到匀速下降时，要求人能安全着地，降落伞的迎风面积S至少是多大？跳伞运动员和降落伞的总质量，从高的跳伞塔上跳下，在下落过程中，经历了张开降落伞前自

8、由下落、张开降落伞后减速下落和匀速下落直至落地三个阶段。如图是通过固定在跳伞运动员身上的速度传感器绘制出的从张开降落 伞开始做减速运动至达到匀速运动时的图像。根据图像估算运动员做减速运动的过程中，空气阻力对降落伞做的功。14 .质量为的小球从的高空自由落下，不计空气阻力，取，求:前内动量的变化量大小；从开始下落到落地这段时间内，重力的冲量大小.15 .某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取，求：燃料恰好用完时火箭的速度 v ；火箭上升离地面的最大高度 H ;火箭从

9、发射到残骸落回地面过程的总时间t。16.在游乐场中，有一种大型游戏机叫“跳楼机”参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处，然后由静止释放.为研究方便，可以认为座椅7&轨道做自由落体运动了2s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面 4m高处时速度刚好减小到零.然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面.取求：座椅在自由下落结束时刻的速度是多大?座椅在匀减速阶段的时间是多少？在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍?17.研究“蹦极”运动时， 让运动员身上装好传感器，用以测量他在不同时刻下落的高度及速

10、度。如图a所示，运动员及所携带的全部设备的总质量为，弹性绳原长为10m。运动员 可看做质点 从蹦极台 点自由下落，根据传感器测到的数据，得到如图b所示的速度 位移图象。已经测量得知当地的重力加速度 g为不计下落过程中的空气阻力。运动员下落过程中在什么位置动能最大？在该位置运动员受力有什么特点?运动员下落速度最大时，绳的弹性势能为多少 若运动员下落到最低点时，绳的弹性势能非常巧合地可以表示成中k相当于弹性绳此刻的劲度系数，x是弹性绳此刻的形变量。求此刻运动员的加速度最后结果保留2位小数18 .有A、B两球，A以的初速度做竖直上抛运动.B球在距离A球抛出点正下方20m处，在A球抛出后做自由落体运动

11、.已知 A球抛出点距离地面,重力加速度求A球距地面的最大高度.通过计算判断 A、B两球谁先落地.19 .如图所示，一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A,其电荷量-，场源电荷A形成的电场中各点的电势表达式为其中k为静电力恒量，r为空间某点到 A的距离。现有一个质量为的带正电的小球B,它与A球间的距离为，此时小球B处于平衡状态，且小球 B在场源电荷A形成的电场中具有的电势能表达式为一，其中r为q与Q之间的距离。另一质量也为 m的不带电绝缘小球 C从距离B的上方处自由下落，落在小球B上立刻与小球B粘在一起向下运动。取，求:小球C与小球B碰撞前后的速度大小分别是多少？小球B的

12、带电量q为多少？当小球B和C一起向下运动到与场源电荷 A距离多远时，其速度最大？速度的 最大值为多少？20 .小叶同学在一次观看跳水比赛时，想到一个问题：水池的水至少要多深，才能保证运动员的安全？他做如下假设：比赛时，运动员在距水面10m的跳台向上跳起，到达最高点时重心离跳台约，然后自由下落；忽略空气阻力，将运动员看作质点,其在水中做减速直线运动； 上网查得平均加速度大小约为，g取。请你帮小叶计算：运动员落至水面时的速度；运动员起跳时的速度；避免运动员与池底碰撞，水池的最小水深。21 .从离地面的空中自由释放一个小球，不计空气阻力，求:经过多长时间小球落到地面；小球下落过程的平均速度大小：小球

13、在最后1s内下落的高度 ；22 .某运动员做跳伞训练， 他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下， 不计人所受的阻 力，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落他打开降落伞后的速度时间关系如图降落伞用8根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角均为 ，如图已知 人的质量 ，降落伞质量 ，打开伞后伞所受阻力 f与速度v成 正比，取 ，求：图口图b打开降落伞前人下落的距离；阻力系数k;当时，悬绳中的拉力为多大?23 .跳伞运动员做低空跳伞表演，他在距地面308m处离开飞机后先做自由落体运动，下落到某一高度打开降落伞，伞张开后运动员以的加速度做匀减速直线运动，到达地面时速度为，已知重力加速度，求：运动员自

14、由下落的时间；运动员打开降落伞时距地面的高度。24 .如图所示，质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。 平衡时，弹簧的压缩量为，如图所示。一物块从钢板正上方距离为的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为 m时，它们恰能回到 O点。若物块质量为2m,仍从A处 自由落下，则物块与钢板回到 O点时，还具有向上的速度。 求物块向上运动到达的 最高点与O点的距离。内的位移为 ，取25 .物体从房檐开始做自由落体运动，落地前最后 求：物体最后内的平均速度为多少?房檐距地面的高度为多少？26 .自由落体机是一种使人体验超重

15、和失重的巨型娱乐器械一个可乘十多人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下加速度可看成 ，落到一定位置时，制动系统启动，制动加速度为a,到达地面时刚好停止若已知开始下落时座舱离地高度为h,求：下落过程中的最大速度；整个下落过程经历的时间.27 .如图，空间存在一平行于竖直平面的匀强电场，某时刻将一质量为 带负电的可视为质点的小球从P点水平向右抛出，抛出的速度m、电量为 q、, 经过一段时间后，小球经过 P点正下方距P点距离为h的Q点，且经过Q点的速度大小为 一，已知重力加速度为 g,试求：匀强电场的场强大小及方向；小球从P运动到Q的过程中向右运动的最远水平距离。2

16、8 .如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。绳子两端的物体下落上升的加速度总是小于自由落 体的加速度g,同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要长，这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究。已知物体A、B的质量相等均为 M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，绳子不可伸长，如果-，重力加速度为g.求：物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间 的比值；系统由静止释放后运动过程中物体C对B的拉力大小。答案和解析1 .【答案】 解：设物体落地时间为t,有：解得：物体运动的总位移为:答：物体落到地面用

17、了 3s时间；物体从距地面45m高的地方开始下落。【解析】本题关键明确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，灵活地选择运动过程运用位移时间关系公式列式求解。设运动总时间为t,根据速位移时间关系公式列式求解即可； 根据位移时间关系公式列式求解即可。2 .【答案】 解： 细线拉断前，小球下落过程机械能守恒：-，解得；,方向竖直向下。设细线断后球速为，方向竖直向下，由-，可得：，方向竖直向下。设细线的平土张力为 F,方向竖直向上。取竖直向上为正方向，由动量定理可得：，解得： No答：细线拉断后瞬间的速度为，方向竖直向下；细线的平均张力大小 8N。【解析】细线拉断前，小球下落过程机械能

18、守恒，断后做有初速度的匀加速直线运动；根据动量定理求张力。本题考查了机械能守恒和动量定理的应用，对机械能守恒要判断是否符合守恒条件，难度中等。3 .【答案】 解：在下落过程中，两个小球处于完全失重状态，两球间不存在相互作用力。两球下落过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：解得：；、 以相同的速度落到地面，先与地面发生弹性碰撞，碰撞前后速度大小不变，方向反向；接着与 碰撞，碰撞后处于平衡状态，则碰后的速度恰好减为零，碰撞过程系统动量守恒，取向上为正方向，由动量守恒定律得：，由机械能守恒定律得：-，解得：，两球的速度之比：一一；小球碰撞后上升过程机械能守恒，由机械能守恒定律得: 解得： ；答：在下落

19、过程中，两个小球处于完全失重状态，两球之间不存在相互作用力。落地前瞬间，两个小球的速度大小为 一；两个小球的质量之比： 为1： 3；小球 上升的最大高度 H为4h。【解析】在下落过程中，两个小球之间不存在相互作用力。任意时刻它们均处于完全失重状态，其速度和加速度都相同，不会相互挤压，因而没有相互作用力。落地前瞬间，根据机械能守恒定律求两个小球的速度大小；下降过程为自由落体运动， 触地时两球速度相同， 但 碰撞地之后，速度瞬间反向, 大小相等，而也会与 碰撞，选 与 碰撞过程为研究过程，碰撞前后动量守恒，能量守恒，列方程解得速度，之后 做竖直上抛运动，由动能定理或运动学公式求解反弹高两个小球的质

20、量之比：；小球上升的最大高度Ho本题考查了动量守恒定律与机械能守恒定律的应用，根据题意分析清楚小球的运动过程是解题的前提与关键，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题。4 .【答案】解：小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间则小球通过矩形孔的时间根据等时性知，L的最大值为的最小值x的最大值所以。【解析】根据自由落体运动的公式求出小球通过矩形孔的时间，从而通过等时性求出L的最大值；结合小球运动到矩形孔上沿的时间和下沿的时间，结合障碍物的速度求出x的最小值和最大值。解决本题的关键抓住临界状态，运用运动学公式进行求解.知道小球通过矩形孔的时间和障碍物移动L的最大

21、值时间相等。5 .【答案】 解： 由B点到C点，根据自由落体运动位移速度公式得:解得：根据 ，可得物体在空中运动的总时间为：-一根据，可得 - 【解析】本题主要考查了自由落体运动速度时间公式及位移速度公式的直接应用，难度不大，属于基础题。从B点到C点的运动过程，根据自由落体运动位移速度公式列式即可求解v；根据 ，可得物体在空中运动的总时间；根据即可求解A点与地面C点的高度。6 .【答案】解：物体在竖直方向做自由落体运动，下落的高度为-重力做功为平均功率为一 一；末竖直方向的速度为重力的瞬时功率为答： 在运动内重力对物体做的功是 100J；这2s内重力对物体做功的平均功率是 50W;末，重力对物

22、体做功的瞬时功率是100W。【解析】物体做自由落体运动，根据竖直方向求得位移，有求得重力做功；根据一求得平均功率；根据求得瞬时功率。解决本题的关键掌握平均功率与瞬时功率的区别，以及知道重力做功与路径无关，与首末位置的高度差有关。7 .【答案】 解：设物块从A点运动到B点的位移大小为 ，有：-，物块从B点运动一 A点过程中，有：-代入数据得：一 ，设物块由B点运动到最高点的位移大小为，有而代入数据得：答：物块从A点运动到B点的过程中的加速度大小为 一 ，物块到达B点时的速度大小为；物块距离地面的最大高度是 20m【解析】设出加速度，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、求得两段的位移，其大小之和为最大高度。对于运动学公式的应用要确定好运动过程，明确各量的方向，注意正负。8 .【答案】解：当球与N点等高时，则：- 得:若 最小时，球恰好运动到与 N点等高，则:得：若 最大时，球恰好运动到与 M点等高，则：得：，故：。【解析】本题考查了匀变速直线运动的规律，关键理清空管和小球的运动情况，抓住相等的量，运用运动学公式灵活求解。小球做自由落体运动，而管做匀速运动，由位移公式与位置关系即可求出；小球做自由落体运动，管做匀速运动，由位移公式与位置关系，结合两个临界条件 即可求出。9 .【答案】解：伞打开前运动员自由下落 5s,根据自由落体知识知运动员下落高度为：所以此时

24、运动员离高度为：伞打开时运动的速度为：，落地速度为：伞打开后运动员在下落 H的过程中由速度位移关系有:所以运动员下落的加速度为：,为竖直向上负号表示加速度方向与速度方向相反，加速度的大小为 根据速度时间关系为：伞打开后运动员运动时间为： 总时间：【解析】伞打开前运动员做自由落体运动，求得下落高度从而得出离地高度；根据速度位移关系求得运动员在伞打开后降落过程中的加速度大小；根据速度时间关系求得运动的时间。掌握匀变速直线运动的速度位移关系和速度时间关系是正确解题的关键，不难属于基础题。10 .【答案】解：开始制动前，做自由落体运动，故，解得座舱匀减速位移为 25m,故根据位移速度公式可得，解得在制

25、动过程中，铅球受到重力和支持力，根据牛顿第二定律可得，解得【解析】明确下落过程，根据题意可明确自由落体运动的距离，再由速度和位移关系可求得速度；制动过程做匀减速运动，到达地面恰好为零；根据速度和位移关系可求得加速度；对小球受力分析，根据牛顿第二定律可求得支持力，再由牛顿第三定律可求得压力。本题考查牛顿运动定律以及运动学规律的应用，解题时要注意做好受力分析以及运动过程分析，正确选择研究对象和物理过程，明确物理公式的正确应用即可求解。11 .【答案】 解：球释放后做自由落体运动，根据自由落体运动位移速度公式得：设P点距离地面的高度为 ，碰撞前后，A球的速度分别为、，B球的速度分别为、，由运动学规律

26、可得：由于碰撞时间极短，两球碰撞前后动量守恒，动能守恒，规定向下的方向为正，则：碰后A球速度为又知由运动学及碰撞的规律可得 B球与地面碰撞前后的速度大小相等，即碰撞后速度大小为则由运动学规律可得联立 式可得。答：球第一次到达地面时的速度为；点距离地面的高度为。【解析】本题主要考查了自由落体运动基本公式、动量守恒定律、机械能守恒定律的直 接应用，要求同学们能分析清楚两个小球得运动情况，选择合适的过程，应用物理学基 本规律解题，难度适中。球释放后做自由落体运动，根据自由落体运动位移速度公式即可求解；球释放后做自由落体运动，根据速度时间公式求出碰撞时，A球的速度，碰撞过程中动量守恒，不考虑动能损失，

27、则机械能守恒，根据动量守恒定律及机械能守恒定律即 可求解。12 .【答案】 解：对于小球A处于静止状态时有：解得： 一；设小球B由静止下落后与小球 A接触前的瞬时速度为，则：- 解得: 设A与B碰撞后的速度为 n,有: 解得:由于A、B两球恰能回到 O点有:1 dh *21 ,y*d w +小疝九+产力=打口 +打/孙解得:设两球碰撞后再向下运动时，它们的速度达到最大， 此时它们的加速度为零， 有:解得：据机械能守恒定律有："u十打3加1十-(m+= 即 +十4-孙尸解得：。答：弹簧的劲度系数为 一；小千B B的质量为m ；小千A与小球B一起向下运动时速度的最大值为。【解析】当球静止

28、时受平衡力， 取小球为研究对象，由平衡条件即可求得劲度系数；两球碰撞过程时间极短，满足动量守恒条件，因为碰后粘在一起，故速度相同，由动量守恒定律可求出碰后的速度；因为碰撞压缩弹簧后再反弹且恰好回至O点，则由能量守恒定律列式可求得球 B的质量。因为当加速度为零时速度达到最大，由受力分析可知弹簧此时的压缩量，再由机械能守恒定律列式即可求得两球向下运动时的最大速度。本题受力体较多，运动过程复杂，选择正确的研究过程，巧用能量的观点进行求解是本 题的关键。13 .【答案】解： 设人从高处跳下着地时的安全速度大小为，则有 得 一,跳伞运动员在空中匀速下降时空气阻由 可知人安全着陆的速度大小为 力大小等于运

29、动员的重力，则有解得 设空气阻力对降落伞做功为，由图可知，降落伞张开时运动员的速度大小,运动员收尾速度即匀速直线运动的速度，设在这段时间内运动员下落的高度为 h,根据动能定理得-由图线和时间轴所围面积可知，在时间内运动员下落高度带入数据解得答：人从 高处跳下着地时的速度大小是；要求人能安全着地，降落伞的迎风面积S至少是；运动员做减速运动的过程中，空气阻力对降落伞做的功是。【解析】在忽略空气阻力的情况下，人做自由落体运动，由运动学公式求解人着地时的速度大小；由 求出人安全着陆的速度大小，张开降落伞后达到匀速下降时，空气阻力大小等于运动员的重力，根据平衡条件和-结合可求出降落伞的迎风面积 S;由

30、图读出，降落伞张开时运动员的速度大小和运动员收尾速度大小，由图线和时间轴所围面积求得在时间内运动员下落高度，由动能定理求解空气阻力对降落伞做的功。本题首先要有耐心读题，获取有效信息，其次，通过分析运动过程，把握每个过程遵守 的规律，实质是运动学公式和动能定理的综合应用。14 .【答案】 解：小球下落的总时间为：可知小球在前2s内一直做加速运动，则前2s内动量的变化量等于重力在前2s内的冲量,所以有:小球下落的总时间为 5s,所以5s内重力的冲量为：答： 第2s内动量的变化量是从开始下落到落地这段时间内，重力的冲量是【解析】根据自由落体运动的公式求出运动的时间，然后由动量定理即可求出动量的变化量

31、；根据冲量的定义即可求出重力的冲量.该题结合自由落体运动考查动量定理以及冲量的计算，解答的关键是先根据自由落体运动的公式求出运动的时间.15 .【答案】解：燃料用完前火箭做匀加速直线运动，设燃料恰好用完时火箭的速度为v,根据 -得： -火箭燃料耗尽后能够继续上升的高度故火箭离地的最大高度：残骸落回地面过程的过程是自由落体运动, 设下落的时间为，则解得 一 一设火箭燃料耗尽后能够继续上升的时间为，则所以总时间答：燃料恰好用完时火箭的速度为；火箭上升离地面的最大高度为；火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间为-。【解析】根据平均速度公式列式求解；火箭推力消失后，由于惯性，继续上升，做上抛运动，根据速

32、度位移公式求解继续上升的高度，最后得到总高度；燃料用完后火箭做竖直上抛运动，根据速度时间公式求出继续上升的时间，残骸落回地面过程的过程是自由落体运动，根据位移时间公式求出下落时间，总时间等于上升的总时间加上下落的时间。本题考查了匀加速直线运动的基本公式及竖直上抛、自由落体运动的基本公式的直接应用，要注意火箭燃料耗尽后还会继续上升，最后做自由落体运动。16 .【答案】解：设座椅在自由下落结束时刻的速度为v,下落时间由得：即座椅在自由下落结束时刻的速度是；设座椅自由下落和匀减速运动的总高度为h,总时间为t匀加速过程和匀减速过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：设座椅

33、匀减速运动的时间为，则即座椅在匀减速阶段的时间是设座椅在匀减速阶段的加速度大小为a,座椅对游客的作用力大小为 F由，解得由牛顿第二定律：解得：所以 即在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的倍.【解析】根据速度时间公式列式求解即可；根据平均速度公式列式求解即可；对匀减速下降过程，运用牛顿第二定律列式计算即可.本题关键分析求出乘客的运动情况，然后根据运动学公式求解出加速度，再根据牛顿第二定律列式计算.17 .【答案】解： 由图b可知：下落15m时速度最大，动能最大。此位置运动员加速度为零，合外力为零，所以运动员受到向上的弹力等于重力速度最大时下落的距离，速度，下落过程中只有重力与弹力做功

34、，因此机械能守恒。则绳的弹性势能-运动员到达最低点时，根据机械能守恒定律，运动员所有的重力势能转化为弹性势能，因此此时的弹性势能由牛顿第二定律可知：且解得：，方向竖直向上。【解析】本题考查机械能守恒定律、 动能、弹性势能、牛顿第二定律等知识，难度中等， 解题的关键是会从图象中读出信息、正确利用规律。由图线判断动能最大处；由图线知加速度，由加速度判断受力情况；由机械能守恒定律求出下落速度最大时绳的弹性势能；由图线得出最低点位移，求出重力势能，根据机械能守恒定律、牛顿第二定律、弹 性势能求出加速度。18 .【答案】 解：球上抛的最大位移一 ，所以A球距地面的最大高度设竖直向上为正方向，对 A球从抛

35、出到落地的过程根据位移公式有：-，代入数据，解得，对B球，根据自由落体运动有- ，代入数据，解得:,故A球先落地。【解析】根据 求出A球上抛的最大位移；对A球从抛出到落地的过程根据位移公式和自由落体运动判断A、B两球谁先落地。19 .【答案】解： 小球C自由下落H距离的速度：一 ，小球C与小球B碰撞时动量守恒，解得 ：小千B B在碰撞前处于平衡状态，对 B球由平衡条件知:代入数据得：-；设当B和C向下运动的速度最大时，与 A相距x,对B和C整体，由平衡条件得:代入数据得：由能量守恒得:代入数据得【解析】本题考察了运动学公式、平衡条件、动量守恒定律、能量守恒定律，要分析物体的运动过程，合理的选择

36、物理规律。根据自由下落的公式求出下落H距离的速度，根据动量守恒定律求小球C与小球B碰撞后的速度；小千B在碰撞前处于平衡状态，根据平衡条件求解小球B的带电量。对C和B整体进行受力分析，由能量守恒列出等式求解。20 .【答案】解：设跳台高为H,起跳高度为h,由题意知运动员从跳台至水面做自由落体运动，由 -得：代入数据得：。设初速度为，以竖直向上为正方向，运动员起跳后上升过程做匀减速直线运动, 由得运动员起跳时的速度运动员末速度为0,设水池的最小水深为，则依题知代入得 一 。【解析】运动员做自由落体运动，根据位移公式和速度公式求得末速度；运动员跳起做竖直上抛运动，根据位移公式即可求出初速度；进入水后

37、做匀减速直线运动，根据速度位移公式求解水深。本题考查匀变速直线运动，主要时明白运动过程，熟记公式，基础题目。21 .【答案】解： 由-得： 由一- - 得全程的平均速度为：一 ,最后1s内的位移为：答： 经过4s时间小球落到地面上；小球下落过程的平均速度大小为；自开始下落计时，在最后 1s内的位移为35m。【解析】 根据 -求出小球落地的时间。根据 -求解平均速度；最后1s内的位移等于总位移减去内的位移，t为小球落地的时间解决本题的关键知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，掌握匀变速直线运动的规律，灵活运用运动学公式求解。22 .【答案】解：根据速度位移公式得：一代入解得最后匀速下降时

38、有：代入数据解得：由图知，当时，人处于平衡状态，设每根绳拉力为T,以运动员为研究对象有：得：【解析】本题考查了共点力平衡的基本运用，关键合理地选择研究的对象，运用共点力 平衡进行求解，难度不大。根据速度位移公式求出打开降落伞前人下落的高度；抓住平衡，根据求出阻力系数；对人分析，根据共点力平衡求出拉力的大小。23 .【答案】解：运动员做自由落体运动，故有：-,自由落体运动结束的速度为：，做减速运动下落高度为:,联立并代入数据解得：，。【解析】此题考查匀变速直线运动的基本规律，特例为自由落体，要求学生熟记相关公式。根据自由落体与匀减速运动的位移时间及速度位移公式联立即可求得。24 .【答案】 解：

39、物块与钢板碰撞时的速度由机械能守恒，得：-解得：设 表示质量为 m的物块钢板碰撞后一起向下运动的速度，因碰撞时间极短，系统所受外力远小于相互作用的内力，符合动量守恒，故有：设刚碰完时弹簧的弹性势能为，当他们一起回到 O点时，弹簧无形变，弹簧势能为零，根据题意，由机械能守恒得：-设 表示质量为2m的物块与钢板碰后开始一起向下运动的速度，由动量守恒，则有：设刚碰完时弹簧势能为，它们回到O点时，弹性势能为零，但它们仍继续向上运动，设此时速度为 ，则由机械能守恒定律得：在上述两种情况下，弹簧的初始压缩量都是，故有 当质量为2m的物块与钢板一起回到 O点时，弹簧的弹力为零，物块与钢板只受到重力的作用，加速度为 g, 一过O点，钢板受到弹簧向下的拉力作用，加速度大于g,由于物块与钢板不粘连，物块不可能受到钢板的拉力，其加速度仍为g,方向向下，故在 O 点物块与钢板分离。分离后，物块以速度v竖直上升，由竖直上抛最大位移公式得所以物块向上运动到达的最高点距O点的距离 一。答：物块向上运动到达的最高点与O点的距离为一。【解析】此题涉及的物理过程有四个，用到的物理规律和公式有四个，它将动量守恒和 机械能守恒完美地统一在一起，交替使用，可以说是一道考查考生能力的好试题。分析物体的运动过程：物块先自由下落，机械能守恒。物块与钢板碰撞时