【物理】2019届人教版竖直上抛运动单元测试 10页

竖直上抛运动（1）‎ 1. 有A、B两小球，B的质量为A的两倍现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力图中为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是　　‎ A. B. C. D. ‎ 2. 以的初速度从地面竖直上抛一物体取，以下说法正确的是　　‎ A. 运动过程加速度不断变化 B. 从抛出到上升至最高点的时间为1s C. 上升的最大高度为25m D. 从上抛至落回原处的时间为4s 3. 一个物体做竖直上抛运动，初速度为，它升到最高点经历时间及上升的高度分别为　　‎ A. 1s，10m B. 2s，20m C. 3s，30m D. 4s，40 m 4. 跳伞运动员以的速度竖直匀速降落，在离地面的高度处掉下一颗扣子，跳伞运动员比扣子晚着陆的时间为扣子受到的空气阻力忽略不计，运动员的运动不受掉落的扣子影响　　‎ A. 2s B. 1s C. D. ‎ 5. 某中 生身高，在 校运动会上参加跳高比赛，采用背跃式，身体横着越过的横杆，获得了冠军据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为　　‎ A. B. C. D. ‎ 6. 竖直向上抛出一小球，3s末落回到抛出点，g取，不计空气阻力则　　‎ A. 小球在第2秒内的位移是l0m B. 小球在第2秒内的位移是0 C. 小球上升的最大高度是 D. 小球上升的最大高度是 7. 某物体以的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取，前5s内物体的　　‎ A. 路程为65m B. 位移大小为25m C. 速度变化量大小为 D. 平均速度大小为 1. 在离地面高处，以的速度同时竖直向上与向下抛出甲、乙两小球，不计空气阻力，小球落地后就不再弹起，重力加速度，下列说法正确的是　　‎ A. 两小球落地时的速度相等 B. 两小球落地的时间差为3s C. 乙球落地时甲球恰好运动到最高位置 D. 时，两小球相距15m 2. 反映竖直上抛运动速度、加速度、位移随时间变化关系的是以向上为正方向　　‎ A. B. C. D. ‎ 3. 一个气球以的速度匀速坚直上升，气球下面系着一个重物，气球上升到下面的重物离地面120m时，系重物的绳断了，问从这时算起，，则 重物经过多少时间落到地面？ 重物着地速度大小为多少？ ‎ 4. 一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空。当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量。求 烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间；‎ 爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。‎ ‎ ‎ 1. 气球以的速度从地面匀速上升，上升过程中从气球上掉落一个小物体，该物体离开气球后经2s着地小物体离开气球后，气球以的加速度匀加速上升空气对小物体的阻力不计，g取试求： 小物体离开气球时，气球的高度； 小物体着地时的速度大小； 小物体着地时，气球的高度． ‎ 2. 在竖直井的井底，将一物块以的速度竖直向上抛出，物块在上升过程中做加速度大小的匀减速直线运动，物块上升到井口时被人接住，在被人接住前1s内物块的位移求： 物块从抛出到被人接住所经历的时间； 此竖直井的深度． ‎ ‎14.某人在离地高的屋顶将手伸出屋檐，以初速度竖直向上抛出一小球，它抛出以后运动的过程中，忽略阻力，求： 小球抛出后离地的最大高度是多少？ 小球经多长时间落到地上？ 小球落地的速度大小是多少？‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案和解析 ‎【答案】‎ ‎1. A 2. D 3. B 4. B 5. C 6. BC 7. ABD 8. ACD 9. AB ‎ ‎10. 解：规定向下为正方向，则，，． 上升阶段，上升的最大高度为： 上升到最高点时间为： 下落阶段物体做自由落体，有： 解得： 故从绳断开到重物落地的时间为： 重物着地时的速度为： 答：重物经过6s落地； 落地的速度为．  ‎ ‎11. 解：设烟花弹的初速度为则有： 得： 烟花弹从地面开始上升的过程中做竖直上抛运动，则有： 得： 烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸上升的高度为： 对于爆炸过程，取竖直向上为正方向，由动量守恒定律得： 。 根据能量守恒定律得：。 联立解得： 爆炸后烟花弹向上运动的部分能继续上升的最大高度为： 所以爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度为： ‎ 答：烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间是； 爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度是。  ‎ ‎12. 解：设小物体离开气球时，气球离地的高度为h，取竖直向上为正方向，则 ， 代入得：         小物体着地时的速度大小为“”表示方向向下 小物体着地时，气球的高度 答：小物体离开气球时，气球的高度是10m； 小物体着地时的速度大小是； 小物体着地时，气球的高度是22m．  ‎ ‎13. 解：被人接住前1s内的平均速度为 根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得在人接住前时的速度为： 设物体被接住时的速度，则： 得： 由竖直上抛运动的运动规律，物块从抛出到被人接住所经历的时间：   此竖直井的深度：   答： 物体从抛出点到被人接住所经历的时间为； 竖直井的深度为．  ‎ ‎14. 解：小球作竖直上抛运动，令抛出后上升最大高度为h，据 得： 所以小球抛出后离地的最大高度为： 将小球的竖直上抛运动看成一种匀减速直线运动，从抛出到落地的过程中，取竖直向下为正方向，则 位移为，加速度为，初速度为， 代入公式 得： ‎ 解得小球抛出后到落地经过时间：                          据 得： 答：小球抛出后离地的最大高度是20m． 小球经3s时间落到地上． 小球落地的速度大小是．  ‎ ‎【解析】‎ ‎1. 解：两球初速度大小和方向均相同，同时因抛出后两物体均只受重力，故加速度相同，因此二者具有相同的运动状态，故B的运动轨迹也是；选项A正确，BCD错误． 故选：A． 明确抛体运动的轨迹取决于物体的初速度和加速度，明确加速度均为重力加速度，即可分析小球B的运动轨迹． 本题考查对抛体运动的掌握，要注意明确质量不同的物体在空中加速度是相同的，而影响物体运动的关键因素在于加速度，与质量无关．‎ ‎2. 解：A、物体在竖直上抛运动时，只受重力，则加速度保持不变，故A错误； B、上升过程做匀减速直线运动，由可得，上升时间；故B错误； C、上升的最大高度；故C错误； D、上升和下降过程为互逆过程，时间相等，故从上抛至落回原处的时间为4s；故D正确； 故选：D． 物体做竖直上抛运动，其加速度大小始终为g，方向竖直向下，上升阶段：匀减速直线运动，达到最高点时速度为零，加速度还是g，应用匀变速直线运动的规律求解． 竖直上抛运动是加速度大小始终为g，方向竖直向下的匀变速运动，可分段求解，也可整体法求解，选用适当的方法求解即可注意向上的减速运动可以反向作为向下的匀加速进行分析．‎ ‎3. 解：物体做竖直上抛运动，以竖直向上为正方向，上升过程做加速度为的匀减速直线运动，由得： 上升的时间为： 上升的高度为： 故B正确，ACD错误 故选：B 竖直上抛运动是加速度大小等于g的匀减速直线运动，根据速度时间公式求上升的时间，由位移公式求上升的高度． 竖直上抛运动的上升过程是匀减速运动，根据运动 公式直接列式求解也可以根据动能定理或机械能守恒定律求最大高度．‎ ‎4. 解：设扣子着陆的时间为t，则： 解得： 设跳伞运动员着陆时间为，则： 解得： 而． 故选：B． 扣子掉下后，由于惯性保持原来向下的速度，故做初速度为、加速度为g的匀加速运动，根据位移公式求出扣子下落的时间；而跳伞爱好者仍做匀速运动，求出跳伞爱好者运动的时间；两者之差即为所求时间． 本题容易犯的错误是认为扣子做自由落体运动，得到，得到 ‎5. 解：运动员跳高过程可以看做竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，有： 运动员重心升高高度：． 根据竖直上抛运动得：，故ABD错误，C正确． 故选C． 运动员跳高的运动模型为竖直上抛运动，因为是背跃式跳高，所以只要运动员的重心能够达到横杆处，即可认为运动员越过横杆． 对于生活中的各种实际运动要能正确建立运动模型，然后依据运动规律求解．‎ ‎6. 解：A、B、全过程：由得： 前2s的位移为：； 第1s内的位移为：； 所以第2s内的位移为：，故A错误，B正确； C、D、竖直上抛运动的上升和下降过程具有对称性，下降时间为； 故高度为：；故C正确，D错误； 故选BC． 竖直上抛运动的上升和下降过程具有对称性，可以用整体法和分段法求解，求第2秒内的位移，可用整体法求出前2s内的位移减去第1s内的位移即可． 本题考查竖直上抛运动的规律，竖直上抛运动可以用整体法和分段法求解，选择适当的方法求解即可．‎ ‎7. 解：由可得，物体的速度减为零需要的时间，故5s时物体正在下落； A、路程应等于向上的高度与后2s内下落的高度之和，由可得，‎ ‎，后两s下落的高度，故总路程；故A正确； B、位移，位移在抛出点的上方，故B正确； C、速度的改变量，方向向下，故C错误； D、平均速度，故D正确． 故选：ABD 竖直上抛运动看作是向上的匀减速直线运动，和向下的匀加速直线运动，明确运动过程，由运动 公式即可求出各物理量． 竖直上抛运动中一定要灵活应用公式，如位移可直接利用位移公式求解；另外要正确理解公式，如平均速度一定要用位移除以时间；速度变化量可以用求得．‎ ‎8. 解：A、甲、乙两小球抛出时速率相等，机械能相等由于不计空气阻力，所以两球运动过程中机械能都守恒，则落地时机械能也相等，落地时的速度必定相等，故A正确． B、落地时，对于甲球，取竖直向上为正方向，有： 解得： 对于乙球，有： 解得：，所以两小球落地的时间差为2s，故B错误． C、甲球上升的时间为：，所以乙球落地时甲球恰好运动到最高点，故C正确． D、时，甲球的位移为：，乙球已落地并不再弹起，所以时，两小球相距15m，故D正确． 故选：ACD 甲球做竖直上抛运动，乙球做竖直下抛运动，根据机械能守恒定律求落地时速率关系由位移公式求落地时间根据乙球的运动时间，分析甲球的位置并由位移公式求出时两者间的距离． 解决本题的关键是掌握竖直上抛运动和竖直下抛运动的规律，熟练运用运动 公式分析两球运动关系．‎ ‎9. 【分析】 金属小球竖直向上抛出，空气阻力忽略不计，只受重力，做竖直上抛运动，上升和下降过程加速度大小和方向都不变，故是匀变速直线运动； 根据运动 公式和机械能守恒定律列式分析即可本题关键抓住竖直上抛运动是一种匀变速直线运动，结合运动 公式和机械能守恒定律列式分析求解。 【解答】 A. 小球做竖直上抛运动，速度：，加速度的大小与方向都不变，所以速度图线是一条直线。故A正确，D错误； B. 金属小球竖直向上抛出，空气阻力忽略不计，只受重力，做竖直上抛运动，上升和下降过程加速度大小和方向都不变，故是匀变速直线运动，故B正确； ‎ C. 根据位移时间公式，有，位移图象是开口向下的抛物线。故C错误。 故选AB。‎ ‎10. 竖直上抛运动是匀变速直线运动，匀速上升的气球上掉下一物体，做竖直上抛运动，根据匀变速直线运动的位移时间公式求出重物落到地面的时间； 根据速度时间公式求出重物着地的速度． 解决本题的关键知道竖直上抛运动的加速度不变，是匀变速直线运动本题可以分段求解，也可以用全过程求解．‎ ‎11. 烟花弹从地面开始上升的过程中做竖直上抛运动，由速度时间公式求上升的时间。 研究爆炸过程，由动量守恒定律和能量守恒定律结合求爆炸后瞬间两部分的速度，再由运动 求最大高度。 分析清楚烟花弹的运动过程，把握每个过程的物理规律是解题的关键。要知道爆炸过程内力远大于外力，系统遵守两大守恒定律：动量守恒定律与能量守恒定律，解题时要注意选择正方向。‎ ‎12. 物体离开气球后由于惯性具有竖直向上的速度，做竖直上抛运动，由于已知初速度，加速度，位移，故可以利用位移公式求气球的高度； 可以利用速度时间公式求物体着地时的速度大小； 气球做匀加速运动，根据位移公式求解小物体着地时气球的高度． 对于运动 公式，要熟练运用，要明确知道所有的运动 公式都是矢量式，要注意正方向的选择每一个运动 公式都牵扯到四个物理量，而描述匀变速直线运动的物理量只有五个要牢牢掌握每个公式．‎ ‎13. 竖直上抛运动是加速度为g的匀减速直线运动，根据匀变速直线运动的推论可求得被人接住前1s内的平均速度，得到该段时间内中间时刻的瞬时速度，由速度公式求出物体被接住时的速度和物块从抛出到被人接住所经历的时间． 根据速度位移公式求井深． 竖直上抛运动的处理方法有整体法和分段法，要求路程或上升的最大高度时一般用分段法，此题只有竖直向上的匀减速运动，直接应用整体法求解即可．‎ ‎14. 小球作竖直上抛运动，上升过程是匀减速运动，由速度位移关系公式求出小球上升的最大高度，即可得到离地的最大高度． 将竖直上抛运动看成一种匀减速直线运动，取竖直向下为正方向，整个过程的位移为，由位移时间公式求解时间． 由速度时间公式求解小球落地的速度大小． 对于竖直上抛运动，常常有两种研究方法：一是整体法，将竖直上抛运动看成一种匀减速直线运动；二是分段法，分成上升匀减速运动，下落自由落体运动，再运用匀变速直线运动的规律进行求解．‎