高中 | 研究自由落体运动的规律 题目答案及解析

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必修1

第二章 匀变速直线运动的研究

2.5 自由落体运动

研究自由落体运动的规律

视为质点的甲、乙两个小球先后在同一水平面相邻的两个位置以相同的初速度做竖直上抛运动,小球与出发位置的高度差$h$与时间$t$的图像如图所示,重力加速度为$g$,根据图像所给的信息,下列说法正确的是$(\qquad)$

["

甲回到抛出点的时刻为$2t_{2}$

","

乙回到抛出点的时刻为$2t_{1}$

","

乙回到抛出点的时刻为$2t_{2}$

","

甲距抛出点的最大高度为$\\dfrac{g\\left( t_{2}-t_{1} \\right)^{2}}{2}$

"]
[["C"]]

$\rm A$.设甲回到抛出点时刻为$t_{3}$,根据两个$h − t$图像对称性,可知$t_{3} − t_{2}=t_{2} − t_{1}$

$t_{3}=2t_{2} − t_{1}$

$\rm A$错误;

$\rm BC$.乙回到抛出点时刻$t_{4}=t_{3}+t_{1}=2t_{2}$

$\rm B$错误,$\rm C$正确;

$\rm D$.设竖直上抛最大高度为$h_\rm{m}$,根据自由落体运动公式和竖直上抛运动对称性有$h_{\rm{m}}=\dfrac{1}{2}g\left( \dfrac{t_{3}}{2} \right)^{2}$

其中$t_{3}=2t_{2} − t_{1}$,解得$h_{\rm{m}}=\dfrac{g\left( 2t_{2}-t_{1} \right)^{2}}{8}$,故$\rm D$错误。

故选:$\rm C$

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