專題02 豎直上拋運(yùn)動(dòng)（專項(xiàng)練習(xí)）2024-2025學(xué)年高一物理同步課堂（人教版2019必修第一冊(cè)）解析版

第第頁專題02豎直上拋運(yùn)動(dòng)1．張勇同學(xué)以初速度v0豎直上拋一個(gè)足球，在足球運(yùn)動(dòng)的過程中（）A．上升階段，位移方向與初速度方向相同B．上升階段，速度方向與初速度方向相反C．下落階段，位移方向與初速度方向相反D．下落階段，速度方向與初速度方向相同【答案】A【詳解】足球上升階段，位移方向與初速度方向相同，都向上；速度方向與初速度方向相同，都向上；下落階段，開始階段位移方向與初速度方向相同，都向上，越過拋出點(diǎn)后位移向下，方向與初速度方向相反；下降階段的速度方向與初速度方向相反，速度向下，初速度向上。故選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2．某物體以的初速度豎直向上拋出，取向上為正，不計(jì)空氣阻力。則（）A．物體上升的最大高度為 B．物體上升的時(shí)間為C．內(nèi)物體的位移為 D．末物體的速度為【答案】C【詳解】A．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，物體上升的最大高度為故A錯(cuò)誤；B．物體上升的時(shí)間為故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，內(nèi)物體的位移為故C正確；D．末物體的速度為故D錯(cuò)誤。故選C。3．文化廣場噴泉的某噴嘴與地面相平且豎直向上，該噴嘴噴水流量（單位時(shí)間內(nèi)噴出水的體積），水的出口速度，不計(jì)空氣阻力，，則處于空氣中的水的體積是（）A．4L B．8L C．12L D．16L【答案】B【詳解】噴嘴處水流速度為，即水豎直上拋運(yùn)動(dòng)的初速度，對(duì)于從上拋到落地的過程，位移為零，根據(jù)位移時(shí)間公式代入數(shù)據(jù)解得t=2s即水在空中停留的時(shí)間為2s，故處于空中水的體積為V=Qt=8L故選B。4．將小物塊從離地面15m高的陽臺(tái)邊緣以10m/s的速度豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，則小物塊在落地前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（

）A．1s B．2s C．3s D．4s【答案】C【詳解】取豎直向下為正有解得t=3s故選C。5．某物體以20m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取，則前3s內(nèi)（）A．物體上升最大高度是15mB．物體的位移大小是15m，方向向下C．物體的平均速度大小是5m/s，方向向上D．物體的速度變化量大小是10m/s，方向向下【答案】C【詳解】A．物體上升的最大高度故A錯(cuò)誤；B．以豎直向上為正方向，則v0=20m/s，，前3s內(nèi)物體的位移所以物體的位移大小為15m，方向向上，故B錯(cuò)誤；C．物體的平均速度大小為方向與位移方向相同，向上，故C正確；D．物體3s末的速度物體的速度變化量所以物體的速度變化量大小是30m/s，方向向下，故D錯(cuò)誤。故選C。6．雜技演員在表演時(shí)，將一毛絨球豎直向上拋出，毛絨球向上運(yùn)動(dòng)的過程中速度v與位移x的關(guān)系式為。規(guī)定豎直向上為正方向，關(guān)于物體該過程的初速度、加速度a、上升的最大高度h及運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間t，下列說法正確的是（

）A．， B．，C．， D．，【答案】C【詳解】B．由題得把等式兩邊都平方得與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式對(duì)比可得，，B錯(cuò)誤；ACD．物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)用時(shí)為t則物體上升的最大高度為h，AD錯(cuò)誤、C正確。故選C。7．海洋館里觀看海獅表演，海獅從水面將球以一定的初速度豎直向上頂出，某同學(xué)通過手機(jī)的錄像功能測(cè)算出球被頂出水面到落回水面的時(shí)間為1.6s，忽略空氣阻力，g取10m/s2海獅拋接球視為同一位置，關(guān)于小球在空中運(yùn)動(dòng)過程下列說法正確的是（）A．小球被頂出水面的初速度為16m/sB．小球被頂出水面開始第一個(gè)0.4s比第二個(gè)0.4s的位移大1.6mC．若海獅想在球落水前最后0.2s時(shí)接住球需要從水面跳起1.4mD．小球從被頂出水面開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過1.2s時(shí)所在位置距水面的高度為0.8m【答案】BC【詳解】A．小球被頂出水面的初速度為故A錯(cuò)誤；B．小球被頂出水面開始到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間為0.8s，第二個(gè)0.4s的位移第一個(gè)0.4s的位移小球被頂出水面開始第一個(gè)0.4s比第二個(gè)0.4s的位移大1.6m，故B正確；C．球落水前最后0.2s時(shí)距離水面的距離為若海獅想在球落水前最后0.2s時(shí)接住球需要從水面跳起1.4m，故C正確；D．小球從被頂出水面開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過1.2s時(shí)所在位置距水面的高度為故D錯(cuò)誤。故選BC。8．在橋面上豎直上拋一個(gè)石子，2s末速度為5m/s，方向向下，4s末落至水面。下列說法正確的是（g?。ǎ〢．石子任意1s內(nèi)的速度變化量大小都是10m/sB．下降過程中相鄰1s內(nèi)的位移大小之差都是5mC．石子的初速度為25m/sD．橋面距離水面的距離為20m【答案】AD【詳解】A．根據(jù)可知石子任意1s內(nèi)的速度變化量大小都是10m/s，故A正確；B．下降過程中，相鄰1s內(nèi)的位移大小之差為故B錯(cuò)誤；設(shè)石子的初速度為，以向上為正方向，則有解得故C錯(cuò)誤；以向上為正方向，根據(jù)可知橋面距離水面的距離為20m，故D正確。故選AD。9．小明和小麗在學(xué)習(xí)完勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律后設(shè)計(jì)了一個(gè)生活中的小實(shí)驗(yàn)。小麗從離地H高處自由釋放一個(gè)小球A，同時(shí)小明在它正下方H處以速度v0豎直上拋另一小球B，若不考慮空氣阻力，則以下說法正確的是（）A．若小球B一定能在上升過程中與A球相遇B．若小球B可能在下落過程中與A球相遇C．若兩球在空中相遇時(shí)B球速度為零D．若小球B和A可能不會(huì)在空中相遇【答案】BCD【詳解】C．設(shè)經(jīng)過時(shí)間t0小球A與小球B相遇，小球A做自由落體運(yùn)動(dòng)，位移為小球B做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，位移為故相遇時(shí)滿足解得小球B到最高點(diǎn)的時(shí)間為若則此時(shí)兩球在空中相遇時(shí)B球速度為零，故C正確；若即則小球B在上升過程中與A球相遇，故A錯(cuò)誤；小球B下落的時(shí)間段為若小球B在下降過程中與A球相遇，則即故B正確；D．由ABC選項(xiàng)分析可知，小球B和A能在空中相遇，則故D正確。故選BCD。10．如圖所示，AB為空心圓管，長度為，C為可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，AB與C在同豎直線上，AC之間距離為。時(shí)刻，由靜止釋放AB，同時(shí)C從地面以初速度豎直向上拋出。忽略空氣阻力，AB若落地則立即靜止，取。下列說法正確的是（）

A．要使C在AB落地前從B端穿出，至少為B．要使C在AB落地前從B端穿出，至少為C．若，C上升的最大高度為D．若，C從A端進(jìn)入管中至由B端穿出所經(jīng)過的時(shí)間為0.5s【答案】AD【詳解】AB．根據(jù)題意，由公式可得，AB落地時(shí)間為要使C在AB落地前從B端穿出，則有代入數(shù)據(jù)解得故B錯(cuò)誤，A正確；若，C上升的最大高度為故C錯(cuò)誤；D．若，設(shè)C從B端穿出時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則有設(shè)從端進(jìn)入時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則有C從A端進(jìn)入管中至由B端穿出所經(jīng)過的時(shí)間為聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得故D正確。故選AD。11．從高的房的陽臺(tái)上以的初速度豎直向上拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，求小球運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)處所經(jīng)歷的時(shí)間可能是（）（

）A． B． C． D．【答案】BD【詳解】取向上為正方向，小球運(yùn)動(dòng)到拋出點(diǎn)上方處時(shí)，小球位移為20米，則根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得小球運(yùn)動(dòng)到拋出點(diǎn)下方處時(shí)，小球位移為-20米，則根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得，（舍去）故選BD。12．2021年5月15日7時(shí)18分，我國首個(gè)火星探測(cè)器“天問一號(hào)”成功著陸火星預(yù)選著陸區(qū)，邁出了中國自主開展行星探測(cè)的第一步。若一物體從火星表面豎直向上拋出，取豎直向上為正方向，運(yùn)動(dòng)過程的圖像如圖所示，不計(jì)一切阻力。下列說法正確的是（）A．該物體上升的時(shí)間為B．火星表面的重力加速度大小為C．該物體落地時(shí)的速度大小為D．該物體拋出時(shí)的速度大小為【答案】BC【詳解】A．x-t圖像的斜率表示速度，由圖像可知，0～5s內(nèi)斜率為正，因此該物體的上升時(shí)間為5s，故A錯(cuò)誤；由圖像可知，物體從最高點(diǎn)下落50m，所用的時(shí)間為5s解得a=4m/s2故B正確；CD．該物體的落地時(shí)間為10s，以最高點(diǎn)作為分析的零時(shí)刻，物體做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則物體落地時(shí)的速度為v1=a（t1-5）=4×5m/s=20m/s方向向下，根據(jù)對(duì)稱性可知物體拋出時(shí)的速度大小為20m/s，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。13．（1）通過豎直上拋運(yùn)動(dòng)的v-t圖像與坐標(biāo)軸圍成面積的物理意義，證明從拋出到落回拋出點(diǎn)的過程中；落回到拋出點(diǎn)時(shí)速率等于拋出時(shí)的速率且上升的時(shí)間等于下落時(shí)間；（2）如圖所示，將質(zhì)量m=0.2kg的小球，從地面上方h=0.8m處以v0=3m/s的速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，求：從拋出到落地，共需多長時(shí)間t？（g=10m/s2）【答案】（1）見詳解；（2）0.8s【詳解】（1）規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?，豎直上拋運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示v-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于物體的位移，由面積可知當(dāng)時(shí)間軸上方面積大小等于時(shí)間軸下方面積大小時(shí)物體落回拋出點(diǎn)，由v-t圖像可知落回到拋出點(diǎn)時(shí)速率等于拋出時(shí)的速率且上升的時(shí)間等于下落時(shí)間；（2）設(shè)經(jīng)過時(shí)間t落地，由位移時(shí)間關(guān)系得解得14．如圖所示，在離地面高H處以的速度豎直向上拋出一個(gè)小球，地面上有一長的小車，其前端M距離拋出點(diǎn)的正下方，小球拋出的同時(shí)，小車由靜止開始向右做的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知小球落地前最后1s內(nèi)下落的高度為，忽略空氣阻力及小車的高度，重力加速度g取，求：（1）小球離地的最大高度；（2）小球在空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間，并通過計(jì)算分析小車能否接住小球；（3）當(dāng)小車末端N到達(dá)拋出點(diǎn)正下方時(shí)，便立即做加速度大小恒為，方向與此時(shí)速度方向相反的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，為了讓小車接住小球，試確定加速度的范圍。【答案】（1）45m；（2）4s，不能；（3）【詳解】（1）設(shè)小球豎直上拋到最高點(diǎn)時(shí)間為，有可得到達(dá)最高點(diǎn)后，小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)最高點(diǎn)到地面的高度為h