專題2豎直上拋運動(分層練習(xí))(解析版)

專題2豎直上拋運動1．如圖所示，將一小球以10m/s的初速度在某高臺邊沿豎直上拋，不計空氣阻力，取拋出點為坐標(biāo)原點，向上為坐標(biāo)軸正方向，g取10m/s2。則3s內(nèi)小球運動的（）A．路程為25m B．位移為15mC．速度改變量為30m/s D．平均速度為5m/s【答案】A【詳解】B．由豎直上拋運動規(guī)律可知，以10m/s的初速度豎直上拋的小球，3s內(nèi)小球運動的位移故B錯誤；D．3s內(nèi)小球運動的平均速度故D錯誤；C．3s末小球的速度3s內(nèi)小球運動的速度改變量為故C錯誤；A．3s內(nèi)小球運動的小球向上運動的高度3s內(nèi)小球運動的小球下落的高度3s內(nèi)小球運動的路程故A正確。2．蹦床運動要求運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦起、騰空并做空中運動．為了測量運動員躍起的高度，訓(xùn)練時可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄彈性網(wǎng)所受的壓力，并在計算機上作出壓力—時間圖像，假如作出的圖像如圖所示．設(shè)運動員在空中運動時可視為質(zhì)點，則運動員躍起的最大高度是(g取10m/s2)()A．5.0m B．3.6m C．1.8m D．7.2m【答案】A【詳解】由圖可知運動員在空中豎直上拋運動的時間為：t=4.3s-2.3s=2s根據(jù)對稱性可知，下落的時間為：運動員做豎直上拋運動，所以躍起最大高度為：A．5.0m，與結(jié)論相符，選項A正確；B．3.6m，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．1.8m，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．7.2m，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；3．（2023·高三課時練習(xí)）從地面上將一個小球豎直上拋，經(jīng)t時間小球經(jīng)過空中的某點A，再經(jīng)過t時間小球又經(jīng)過A點．不計空氣阻力，下列說法正確的是:A．小球上升的最大高度為 B．A點的高度為C．小球拋出時的速率為 D．小球拋出時的速率為【答案】D【詳解】根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，知小球豎直上拋運動到最高點的時間為t+t=t．則豎直上拋的初速度v0=gt．故C錯誤，D正確．小球上升的最大高度．故A錯誤．從A點上升到最高點的時間為t，則A點距離最高點的高度h1=g(t)2=gt2，則A點距地面的高度h2=h-h1=gt2．故B錯誤．故選D．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道豎直上拋運動上升做加速度為g的勻減速直線運動，下落做自由落體運動，上升的過程和下落的過程對稱．4．近年來有一種測g值的方法叫“對稱自由下落法”，將真空長直管沿豎直方向放置，自其中O點向上拋小球又落至原處的時間為，在小球運動過程中經(jīng)過比O點高H的P點，小球離開P點至又回到P點所用的時間為，測得、和H，可求得g等于（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】設(shè)O點速度為，P點速度為，自其中O點向上拋小球又落至原處為豎直上拋運動，則在小球運動過程中經(jīng)過比O點高H的P點，小球離開P點又回到P點，同理可得再利用公式得解得5．如圖，籃球架下的運動員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為H。上升第一個所用的時間為t1，第四個所用的時間為t2。不計空氣阻力，則滿足（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】運動員起跳到達最高點的瞬間速度為零，又不計空氣阻力，故可逆向處理為自由落體運動，根據(jù)初速度為零勻加速運動，連續(xù)相等的相鄰位移內(nèi)時間之比等于可知即6．如圖所示，一點光源固定在水平面上，一小球位于點光源和右側(cè)豎直墻壁之間的正中央，某時刻小球以初速度v0豎直上拋。已知重力加速度為g，不計空氣阻力，則在小球上升過程中，小球的影子在豎直墻壁上做（）A．速度為v0的勻速直線運動B．速度為2v0的勻速直線運動C．初速度為2v0、加速度為2g的勻減速直線運動D．初速度為vo、加速度為g的勻減速直線運動【答案】C【詳解】根據(jù)豎直上拋運動規(guī)律可得，上升的位移為由幾何關(guān)系可知，小球的影子在豎直墻避上的位移為則小球的影子做初速度為2v0、加速度為2g的勻減速直線運動，所以C正確；ABD錯誤；7．某同學(xué)身高1.8m，在運動會上他參加跳高比賽，起跳后身體橫著越過了1.8m高的橫桿。據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度約為（）A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s【答案】B【詳解】運動員跳高過程，當(dāng)重心達到橫桿時速度恰好為零，運動員重心升高的高度約為0.9m，根據(jù)解得8．如圖所示，某次蹦床運動員豎直向上跳起后，在向上運動的過程中依次通過O、P、Q三點，這三個點距蹦床的高度分別為、、，并且從O至P所用時間和從P至Q所用時間相等，已知重力加速度，蹦床運動員可以上升的最大高度（距離蹦床）（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】ABCD.由題意可知，根據(jù)，可知運動員從O至P所用時間為過P點時的速度為設(shè)最高點距P點的高度為h，有解得最高點距蹦床的高度9．東東同學(xué)看到遠處燃放的煙花，每顆煙花從地面豎直發(fā)射到最高點時瞬間爆炸．最高點與五樓頂部平齊，且前一顆煙花爆炸時后一顆煙花恰好從地面發(fā)射，他看到煙花爆炸閃光同時還聽到了爆炸的聲音，而在最后一顆煙花爆炸閃光之后還能聽到一次爆炸的聲音．請你根據(jù)這些現(xiàn)象估算他離煙花燃放點的距離約為(空氣中聲音傳播速度為340m/s，重力加速度為10m/s2)()A．34m B．58mC．340m D．580m【答案】D【詳解】每顆煙花從地面豎直發(fā)射到最高點時瞬間爆炸，均可視為豎直上拋運動．地面到五樓頂部的高度約為h=15m，則煙花上升到最高點的時間由題意知，離煙花燃放點的距離約為其中D選項追接近計算結(jié)果。10．（多選題）以的初速度豎直上拋一個小球，經(jīng)過一段時間小球又回到拋出點，不考慮空氣阻力，取，以拋出點為原點，以向上為正方向，下列判斷正確的是（）A．小球從拋出到回到拋出點過程中的最大位移為B．小球從拋出到回到拋出點通過的路程為0C．小球上升時間小于下落時間D．小球從拋出到回到拋出點的速度變化是【答案】AD【詳解】A．根據(jù)題意，由公式可得，小球從拋出到回到拋出點過程中的最大位移為故A正確；B．小球從拋出到回到拋出點通過的路程為故B錯誤；CD．根據(jù)題意，由對稱性可知，小球上升時間等于下落時間，小球回到拋出點時速度的大小等于初速度的大小，則小球從拋出到回到拋出點的速度變化是故C錯誤，D正確。11．自高為H的塔頂自由落下A物體的同時B物體自塔底以初速度v0豎直上拋，且A、B兩物體在同一直線上運動，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．若，兩物體相遇時，B正在下降途中B．若，兩物體在地面相遇C．若，兩物體相遇時B物體正在空中下落D．若，則兩物體在地面相遇【答案】CD【詳解】設(shè)B球的初速度為v1時，B球上升到最高點時相遇，則B球的上升時間為A球下落的高度為B球上升的高度為解得設(shè)B球的初速度為v2時，B球落地時兩球相遇，則B球的在空中的時間為對A球有解得由以上結(jié)果可知A．若，兩物體相遇時，B物體正在上升途中，A錯誤；BD．若，兩物體在地面相遇，B錯誤，D正確；C．若，兩物體相遇時B物體正在空中下落，C正確。12．在h高處，小球A由靜止開始自由落下，與此同時，在A的正下方地面上以初速度v0豎直向上拋出另一小球B，求A、B在空中相遇的時間與地點，并討論A、B相遇的條件(不計空氣阻力作用)．【答案】見解析【詳解】設(shè)相遇時間為t，相遇點離地面高度為y，則兩球相遇必在同一位置，具有相同的y．所以y＝v0t－gt2＝h－gt2即v0t＝h．所以相遇時間為t＝．將t代入y的表達式中y＝h－gt2＝h－g＝h(1－)，即為相遇點離地面的高度．討論：A、B能在空中相遇，則y>0，即h(1－)>0．所以1－>0，即v0>為A、B在空中相遇的條件．當(dāng)在B球的最高點相遇時，應(yīng)有g(shù)t2＋＝h，且t＝，解得v0＝．當(dāng)<v0<時，在B球下降過程中兩球相遇；當(dāng)v0＝時，恰在B球上升到最高點時兩球相遇；當(dāng)v0>時，在B球上升過程中兩球相遇．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道兩物體在空中相碰，兩物體的位移之和等于H，結(jié)合物體運動時間的范圍，求出初速度的范圍．13.(多選)若一物體從火星表面豎直向上拋出(不計氣體阻力)時的x－t圖像如圖所示，則()A.火星表面的重力加速度大小為1.6m/s2 B.該物體上升的時間為10sC.該物體被拋出時的初速度大小為8m/s D.該物體落到火星表面時的速度大小為16m/s【答案】AC【解析】由題圖可知物體上升的最大高度為20m，上升時間為5s，由h＝gt2得g＝1.6m/s2，A正確，B錯誤；v＝gt＝8m/s，C正確；根據(jù)豎直上拋運動的對稱性知，物體落到火星表面時速度大小為8m/s，D錯誤．14.一個從地面開始做豎直上拋運動的物體，它兩次經(jīng)過一個較低點A的時間間隔是TA，兩次經(jīng)過一個較高點B的時間間隔是TB，則A、B兩點之間的距離為(重力加速度為g)()A.g(TA2－TB2) B.g(TA2－TB2)C.g(TA2－TB2) D.g(TA－TB)【答案】A【解析】物體做豎直上拋運動經(jīng)過同一點，上升時間與下落時間相等，則從豎直上拋運動的最高點到點A的時間tA＝，從豎直上拋運動的最高點到點B的時間tB＝，則A、B兩點的距離x＝gtA2－gtB2＝g(TA2－TB2)，故選A．15．研究人員為檢驗?zāi)骋划a(chǎn)品的抗撞擊能力，乘坐熱氣球并攜帶該產(chǎn)品豎直升空，當(dāng)熱氣球以10m/s的速度勻速上升到某一高度時，研究人員從熱氣球上將產(chǎn)品自由釋放，測得經(jīng)11s產(chǎn)品撞擊到地面．不計產(chǎn)品所受的空氣阻力，求產(chǎn)品的釋放位置距地面的高度．(g取10m/s2)【答案】495m【詳解】該產(chǎn)品離開氣球后做豎直上拋運動，以向上為正，初速度，加速度為-10m/s2，運動時間為11s，根據(jù)位移時間關(guān)系公式，有：；16．如圖所示是一種較精確測重力加速度g值的方法：將下端裝有彈射裝置的真空玻璃直管豎直放置，玻璃管足夠長，小球豎直向上被彈出，在O點與彈簧分離，然后返回。在O點正上方選取一點P，利用儀器精確測得OP間的距離為H，從O點出發(fā)至返回O點的時間間隔為T1，小球兩次經(jīng)過P點的時間間