【2021届备考】2020全国名校物理试题分类解析汇编(11月第二期)A3-自由落体运动.docx

A3 自由落体运动

【【原创精品解析纯word版】理综（物理）卷·2021届广东省广州市执信中学高三上学期期中考试（202211）】13．一个物体自由下落6s后落地，则在开头2s内和最终2s内通过的位移之比为
A．1：5 B．3：5 C．3：11 D．1：3
【答案】【学问点】自由落体运动．A3
【答案解析】A解析：物体下落前2s的位移为：h1=gt12=×10×4m=20m
物体下落6s的位移为：h6=gt62=×10×36m=180m
物体下落4s的位移为：h4=gt42=×10×16m=80m
所以最终2s内通过的路程为：h6-h4=180-80m=100m
故开头2s内和最终2s内通过的路程之比为20：100=1：5
故选A．
【思路点拨】先依据自由落体运动位移时间关系求出下落2s的位移，而物体自由下落最终2s内的位移等于6s内的位移减去4s内的位移．

【【原创纯word版精品解析】物理卷·2021届云南省玉溪一中高三上学期其次次月考（202210）】6．如图所示是倾角为45°的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t1，小球B从同一点Q处自由下落，下落至P点的时间为t2，不计空气阻力，则t1∶t2为 （ ）

A．1∶2　 B．1∶　 C．1∶3　 D．1∶
【答案】【学问点】平抛运动；自由落体运动．A3 D2
【答案解析】D解析： 小球A恰好能垂直落在斜坡上，如图

由几何关系可知，小球竖直方向的速度增量vy=gt1=v0        ①
水平位移S=v0t1    ②竖直位移hQ=  ③
由①②③得到：由几何关系可知小球B作自由下落的高度为：
hQ+S═   ④ 联立以上各式解得：;故选：D．
【思路点拨】小球做平抛运动时，依据分位移公式求出竖直分位移和水平分位移之比，然后依据几何关系求解出的自由落体运动的位移并求出时间．本题关键是明确小球Q的运动是平抛运动，然后依据平抛运动的分位移和分速度公式联立求解出运动时间，再依据几何关系得到自由落体的位移，从而进一步求得时间，最终得到比值．

【【原创纯word版精品解析】物理卷·2021届山东省莱州一中高三10月月考（202210）】20. 游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并马上通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处（如图）的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到，己知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，（不计人和吊篮的大小及重物的质量）．问：

（1）接住前重物下落运动的时间t=？
（2）人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=？
（3）乙同学在最低点处对地板的压力FN=？
【答案】【学问点】牛顿其次定律；自由落体运动；向心力．A3 C2 D4
【答案解析】(1) 2．（2）．（3）(1+)mg． 解析 ：（1）由运动学公式
2R=gt2得，t=2．
（2）由v=得，v=．
（3）设支持力为F，由牛顿其次定律得：F-mg=m解得F=m(g+g)=(1+)mg
由牛顿第三定律得人对地板的压力FN=(1+)mg，方向竖直向下．
【思路点拨】（1）依据自由落体运动的位移时间公式求出重物下落的时间．（2）依据弧长和时间，通过线速度的定义式求出运动的线速度大小．（3）依据牛顿其次定律求出支持力的大小，从而依据牛顿第三定律求出人对地板的压力．解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿定律进行求解．

【【原创纯word版精品解析】物理卷·2021届四川省绵阳市高三第一次诊断性考试（202210）word版】9.（15分）2021年12月14日，我国的“嫦娥三号”探月卫星实现月面软着陆。落月是从15km高度开头，经过了大约12min时间，嫦娥三号依靠自主把握，经过了主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速段等6个阶段，相对速度从1.7km/s渐渐减为零，最终以自由落体方式走完几米之后，平稳“站”上月球表面。
（1）已知月球质量是地球质量的，月球半径是地球半径的。若嫦娥三号从h = 8.1m高度自由下落到月球表面，与在地球上从多大高度自由下落到地面的着陆速度相同？
（2）“玉兔号”是无人驾驶月球车，最大速度可达到200m/h，在一次执行指令时，它从静止开头以额定功率启动，在水平月面上做直线运动，经18s达到最大速度，已知月球表面重力加速度为1.8m/s2，月球车所受阻力恒为车重的0.02倍。求这段时间内月球车运动的距离（结果保留两位有效数字）。
【答案】【学问点】万有引力定律的应用 自由落体运动 动能定理 A3 E2 D5
【答案解析】（1）1.6m（2）0.96m 解析： （1）设月球质量为M，半径为R，其表面重力加速度为g，地球质量为，半径为，其表面重力加速度为，则

解得
设着陆速度为v，月球表面自由下落h高度相当于地球上下降高度，则

解得 m
（2）设月球车的质量为m，额定功率为P，阻力为f，最大速度为vm，在t=18s时间内位移为x，则有

解得 x=0.96m

【思路点拨】（1）依据星球表面万有引力等于重力求得月球表面重力加速度与地球重力加速度之比，然后依据自由落体运动规律求解高度。（2）月球车在恒定功率下运动，做加速度减小的加速运动，阻力是恒力，最大速度是功率等于阻力乘以速度，依据动能定理求解位移。