人教版高中物理必修一竖直上抛专题练习含答案

竖直上抛专题练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
做竖直上抛运动的物体（　　）
A.
在上升过程中，速度越来越小，加速度也越来越小
B.
在整个运动过程中，加速度大小不变方向改变
C.
上升和下降经过同一位置速度相同
D.
上升和下降经过同一段高度的过程中，上升时间等于下降时间
建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到最高点时被楼上的师傅接住用以砌墙．如所示，若某次以10
m/s的速度从地面竖直向上抛出一个砖块，g取10
m/s2，空气阻力可以忽略，则?
（???
）
A.
砖块上升的最大高度为10
m
B.
砖块上升的时间为1
s
C.
抛出后经0.5
s上升的高度为最大高度的一半
D.
抛出后上升过程砖块做加速度变化的减速直线运动
将一小球从足够高的塔顶以某初速度竖直向上抛出，经时间t=2s小球的速度大小为v=5m/s，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2．则下列说法正确的是（　　）
A.
初速度大小一定为15m/s，2s末小球在抛出点上方10m处
B.
初速度大小一定为15m/s，2s末小球在拋出点下方10m处
C.
初速度大小可能为25m/s，2s末小球在抛出点上方30m处
D.
初速度大小可能为25m/s，2s末小球在抛出点下方30m处
将质量为m的小球甲和质量为2m的小球乙，分别从高地高度为h、2h处同时由静止释放，不计空气阻力和小球与地面碰撞的时间，碰撞后小球速度大小不变。则下列说法正确的是（　　）
A.
甲乙两球空中下落的加速度比之等于1：2
B.
甲乙第-次落地时速度大小之比等于1：2
C.
甲乙与地面第一次碰撞前下落的时间之比为1：2
D.
从开始下落计时时两球第一次在空中相遇
一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点a的时间间隔是Ta，两次经过一个较高点b的时间间隔是Tb，则a、b之间的距离为（　　）
A.
g（-）
B.
g（-）
C.
g（-）
D.
g（-）
一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力），t＝0时抛出，得到如图所示的x-t图象，则（）
A.
该行星表面的重力加速度为10
m/s2
B.
该物体上升的时间为5
s
C.
该物体被抛出时的初速度为10
m/s
D.
该物体落到行星表面时的速度为20
m/s
每隔0.3s从同一高度抛出一个小球，小球做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰．第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g=10m/s2）（　　）
A.
三个
B.
四个
C.
五个
D.
六个
从地面上以初速度2υ0竖直上抛物体A，相隔时间△t后再以初速度υ0从同一地点竖直上抛物体B，不计空气阻力。以下说法正确的是（???
）
A.
物体A、B可能在物体A上升过程中相遇
B.
要使物体A、B相遇需要满足条件＜△t＜
C.
要使物体A、B相遇需要满足条件△t＜
D.
要使物体A、B相遇需要满足条件△t＞
一物体从地面以速度v竖直上抛，不计空气阻力，经过t时间到最高点，上升高度为h，则（）
A.
物体通过前半程和后半程所用时间之比为1：(-1)
B.
物体通过h/2处的速度为v/2
C.
物体经过t/2时的速度为v/2
D.
物体经过前t/2和后t/2的位移之比为1:3
一个人在离地某高度处以相同的速率V0抛出两个物体A、B，A被竖直上抛，B被竖直下抛，这两个物体落地时间相差是△t，则初速度V0的大小为（　　）
A.
g△t
B.
g△t
C.
g△t
D.
g△t
二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）
将一物体以的初速度竖直上拋,不计空气阻力,g取,则在第1s内物体的(????)
A.
位移大小为
B.
路程为
C.
平均速度的大小为
D.
速度改变量的大小为
如图所示，两端点分别为A、B，长L＝1m的金属细杆在距地面H＝40m处以v0＝10m/s竖直上抛，同时在AB上方略微错开的竖直线上h处有一可视为质点的小球C由静止释放，不计空气阻力及落地后的运动，取g＝10
m/s2，则可知
A.
杆从抛出到落地共用时4
s
B.
杆能上升的最大位移为10
m
C.
若h＝15
m，则C与A相遇时杆的速度方向向下，与杆相遇共用时0.1
s
D.
若h＝25
m，则C与A相遇时杆的速度方向向下，与杆相遇共用时0.1
s
(多选)在塔顶边缘将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20
m，不计空气阻力，g＝10
m/s2，设塔足够高，则物体位移大小为10
m时，物体运动的时间可能为(
)
A.
(2－)s
B.
(2＋)s
C.
(2＋)s
D.
s
(多选)在地面上某处将一金属小球竖直向上抛出，上升一定高度后再落回原处。若不考虑空气阻力，则如图所示图像能正确反映小球的速度v、加速度a、位移x和速率v随时间变化关系的是(取向上为正方向)(
)
A.
B.
C.
D.
一小球自t=0时刻从水平地面上方某处自由下落，小球与地面碰后反向弹回，不计空气阻力，也不计小球与地面碰撞的时间间隔，小球距地面的高度h与运动时间t关系如图所示，取g=10m/s2．则(
)
A.
小球第一次与地面碰撞后的最大速度为10m/s
B.
小球第一次与地面碰撞后的最大速度为20m/s
C.
小球第二次与地面碰撞后上升的最大高度为1.25m
D.
小球将在t=6s时与地面发生第四次碰撞
三、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
在一楼，有人将一物块以12
m/s的速度竖直向上抛出，物块冲过二楼窗口时被人接住，在被人接住前1
s内物块的位移是4
m，且位移方向向上，不计空气阻力，g取10
m/s2，求：
(1)人接住物块前1
s时物块的速度v
(2)物块从抛出到被人接住所经历的时间；
(3)二楼窗口距地面的高度．
气球下挂一重物，以v0＝10
m/s的速度匀速上升，当到达离地高度h＝175
m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多长时间落到地面？落地时的速度？空气阻力不计，g取10
m/s2。
如图，某游乐场有高为的电梯以匀速上升，电梯内部离底面高处有一发射器．某时刻发射器向上发射一个速度、质量的小球．重力加速度．
求小球离天花板的最小距离；
如果发射小球M的同时，在小球正上方的天花板顶部以的速度向下发射一个质量的小球，两个小球发生正碰，求碰撞前各自的速度
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、做竖直上抛运动的物体，上升过程中速度向上，加速向下，速度减小，但加速度不变，故A错误；
B、整个运动过程中物体只受重力，加速度大小方向都不变，故B错误；
C、由对称性可知，物体回到抛出点时的速度大小不变，但方向相反，故C错误；
D、由对称性可知，向上和向下为互逆过程，上升和下降经过同一段高度的过程中时间相等，故D正确；
故选：D。
物体上升是匀减速运动，整个过程只受重力，加速度不变；由竖直上抛的对称性可知回到抛出点的速度和时间；
本题考查竖直上抛运动的规律，注意竖直上抛运动可分为向上运动和向下运动两段进行分析，而向上和向下为互逆过程，即向上的匀减速运动可看作向下的匀加速运动。
2.【答案】B
【解析】A.砖块做竖直上抛运动，上升的最大高度为，故A错误；
B.砖块上升的时间为，故B正确；
???????CD.砖块上升过程做匀减速直线运动，速度不断减小，所以前0.5s内上升的高度大于后0.5s上升的高度，则抛出后经0.5s上升的高度大于最大高度的一半，故CD错误。
故选B。
砖块做竖直上抛运动，可以看作加速度为-g的匀减速直线运动，由速度位移公式求最大高度．由速度时间公式即可求得上升的时间。
本题考查了竖直上抛运动；竖直上抛运动是常见的运动，是高考的热点，将竖直上抛运动看成一种匀减速直线运动，采用分段法研究比较好理解。
3.【答案】C
【解析】解：经时间t=2s小球的速度大小为v=5m/s，速度方向可能向上也可能向下；取向上为正；
当t=2s小球的速度为v=5m/s，则初速度v=v0-gt可得：v0=25m/s，此时小球在在抛出点上方h==m=30m处；
当t=2s小球的速度为v=-5m/s，则初速度v=v0-gt可得：v0=15m/s，此时小球在在抛出点上方h==m=10m处。故C正确、ABD错误。
故选：C。
当t=2s小球的速度为v=5m/s或速度为v=-5m/s时，求出初速度大小，再根据位移关系求解。
本题主要是考查竖直上抛运动，解答本题的关键是知道速度是一个矢量，末速度大小为5m/s，方向可能向上、可能向下。
4.【答案】D
【解析】解：A、不计空气阻力，自由落体运动的加速度与质量无关，故A错误；
B、落地速度等于v2=2gh，，高度之比等于1：2，落地时速度之比等于，故B错误；
C、下落高度与时间的关系是，显然时间之比也等于，故C错误；
D、甲球先落地，速度大小为v，此时乙球速度也为v，乙球也下落了h，设再过一段时间△t，二者在空中相遇，则有：，而甲球下落h的时间为故第一次相遇的时刻为，故D正确。
故选：D。
两小球均做自由落体运动，根据自由落体运动规律可确定加速度、速度以及时间关系；再分析两球的运动过程，根据运动学公式确定相遇时间。
本题考查自由落体运动以及竖直上抛运动规律，要注意两球在空中均做自由落体运动；但由于下落高度不同，故距离h的小球落地反弹后与球乙相遇。
5.【答案】B
【解析】解：小球做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得，物体从最高点自由下落到A点的时间为，物体从最高点自由下落到B点的时间为，
竖直上抛运动的加速度a=g，由x=at2可得：
最高点到A点的距离为：xA=gTa2…①
最高点到B点的距离为：xB=gTb2…②
A点在B点下方，由①、②解得，AB相距为：
△x=g（Ta2-Tb2）。
故选：B。
因为是上抛运动可以利用对称来解，可以得到物体从顶点到a的时间为，顶点到B点的时间为，
从顶点出发初速度为0，经过t时间到达某个点，位移式x=at2将其带入求解．
竖直上抛上去和下来具有对称性，所需的时间是一样的，所以只要讨论下来就可以，在最高点速度是0，就是个初速度为0的匀加速运动．
6.【答案】D
【解析】
【分析】
物体从行星表面竖直上抛，由图读出最大高度和上升的时间，根据运动学公式求出初速度和重力加速度。物体落回行星表面的速度与抛出时速度大小相等。
本题首先考查读图能力，图上能读出最大高度、上升和下落时间等等；其次要灵活选择运动学公式求解。
【解答】
ABC.由图读出，物体上升的最大高度为h=25m，上升的时间为t=2.5s，
对于上升过程，有h=得，初速度v0==m/s=20m/s，
物体上升的加速度大小a=g==m/s2=8m/s2，故ABC错误；
D.根据对称性可知，该物体落到行星表面时的速度大小与初速度大小相等，也为20m/s，故D正确。
故选D。
7.【答案】A
【解析】解：小球做竖直上抛运动，从抛出到落地的整个过程是匀变速运动，根据位移时间关系公式，有：
x=v0t-gt2
代入数据，有：
0=6t-×10×t2
解得：t=0（舍去）或
t=1.2s
每隔0.3s抛出一个小球，故第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为：
N=-1=3
故选：A。
小球做竖直上抛运动，先求解出小球运动的总时间，然后判断小球在抛出点以上能遇到的小球数．
本题关键明确第一个小球的运动情况，然后选择恰当的运动学公式列式求解出运动时间，再判断相遇的小球个数．
8.【答案】B
【解析】
【分析】
两个物体空中都做竖直上抛运动，相遇可能有几种情况：①A、B均在下降，A追上B；②A在下降，B在上升。根据运动学规律求出两物体在空中运动的总时间，两物体抛出的时间间隔Δt必须满足条件：①抛出B时A不能已经落地；②B不能先落地，即A在B前落．由此分析间隔Δt必须满足条件。
本题关键要判断出物体A、B只能在物体A下降过程中相遇，根据两球运动的总时间关系，分析抛出时的时间间隔。
【解答】
A.A物体上升时，A的初速度大于B的初速度，且A先抛出，所以A的位移大于B的位移，不可能在A上升的过程中相遇，故A错误；
BCD.A在空中的总时间为t1=2×=；B在空中的总时间为t2=，要使A、B能在空中相遇，t1-t2＜Δt＜t1，即得：＜Δt＜，故B正确，CD错误。
故选B。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
物体做竖直上抛运动，其逆运动为自由落体运动，初速度为零；由匀变速直线运动的规律进行分析解答。
本题考查自由落体的运动规律，要注意明确自由落体就是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动；所有运动学公式及结论均可以使用。
【解答】
解：A、设全程高度为h，则由位移公式可知，h=gt2；则前半程的时间t1=；全程的时间t=；则后半程所用时间为t2=t-t1=；因本题为上抛运动，为自由落体的逆运动，故前后半程内的时间之比为：（）:1；故A错误；
B、由v2=2gh可得，通过时的速度为，落地时的速度为：，故，故B错误；
C、由v=gt可得，物体通过时的速度v=g=，故C正确；
D、做自由落体运动时，前一半时间内的平均速度为；而后一半时间内的平均速度为；本题为竖直上抛运动，故前后一半时间内的速度之比为3：1；故D错误；
故选C。
10.【答案】B
【解析】解：根据机械能守恒可知两个物体落地时的速度大小相等，设为v。
对于竖直上抛，取竖直向上为正方向，则有t1==
对于竖直下抛，有t2=
据题△t=t1-t2=
则v0=g△t
故选：B。
竖直下抛是匀加速直线运动，竖直上抛是匀减速直线运动，根据速度位移公式分别列式两个运动的时间，即可求解。
本题关键要熟练运用运动学速度时间公式列出时间表达式，要注意取竖直向上为正方向时，竖直上抛运动的加速度为-g，落地时速度大小为-v。
11.【答案】BCD
【解析】
【分析】
物体竖直上抛后，只受重力，加速度等于重力加速度，可以把物体的运动看成一种匀减速直线运动，由位移公式求出1s内位移，由平均速度公式求出平均速度，由△v=at求出速度的改变量。对于竖直上抛运动，通常有两种处理方法，一种是分段法，一种是整体法，两种方法可以交叉运用。
【解答】
?A、1s内物体的位移为：x=m=3m，方向竖直向上，故A错误；
B、物体上升的最大位移为：m，物体上升和下落的总路程为3.2m+（3.2-3.0）m=3.4m，所以1s内的路程是3.4m，故B正确；
C、平均速度：=m/s．故C正确；
D、速度改变量的大小为：△v=at=gt=10×1m/s=10m/s。故D正确。
故选：BCD
12.【答案】ACD
【解析】略
13.【答案】ABC
【解析】[解析]　物体在塔顶边缘的A点抛出，位移大小为10
m的位置有两处，如图所示，一处在A点之上，另一处在A点之下，在A点之上时，通过位移大小为10
m处有上升和下降两种过程，在A点之下10
m处只有下降过程。
法一：分段法
由H＝，得v0＝20
m/s，
物体上升10
m时，速度为v1，则由v12－v02＝－2gh，
得v1＝10?m/s，
则t1＝＝(2－)s，故A对；
物体从抛出到下落至A点上方10
m时，
t2＝t1＋＝(2＋)s，故B对；
物体从最高点到下落至A点下方10
m处时，
H＋h＝gt32，则t3＝?s，
故物体从抛出到下落至A点下方10
m处时，
t3′＝＋t3＝(2＋)s，故C对，D错。
法二：全程法
取竖直向上为正方向，物体的位移为x＝v0t－gt2，
当物体位于A点上方10
m处时x＝10
m，
解得t1＝(2－)s，t2＝(2＋)s，故选项A、B对。
当物体位于A点下方10
m处时，x＝－10
m，
解得t3＝(2＋)s，另一解为负值，舍去，故选项C对，D错。
[答案]ABC
14.【答案】AD
【解析】金属小球做竖直上抛运动，上升和下降过程加速度大小和方向都不变，做匀变速直线运动，速度图像应是倾斜的直线。以向上为正方向，速度先正后负，加速度为负值，A正确，B错误；上升过程速率均匀减小，下降过程速率均匀增加，D正确；根据位移时间关系式：x＝v0t＋at2可知位移时间图像是抛物线，C错误。故选AD。
15.【答案】AC
【解析】
【分析】
根据竖直上抛运动的对称性，结合自由落体运动列式求解即可。
本题考查了竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的特点，结合自由落体运动列式求解。
【解答】
AB.第一次碰撞到第二次碰撞用时2s，根据竖直上抛运动的对称性知，上升时间为1s，则由速度公式得碰撞后的速度为：，故A正确，B错误；
C.第二次碰撞到第三次碰撞用时1s，根据竖直上抛运动的对称性知，上升时间为0.5s，下落时间也为0.5s，则上升高度为：，故C正确；
D.根据图像知，从第二次碰撞到第三次碰撞用时1s，而第三次弹起时，其速度减小，故在空中时间减小，故应在t=6s之前发生第四次碰撞，故D错误。
故选AC。
16.【答案】解：（1）选竖直向上的方向为正方向，，，在物块被人接住的前1s内位移x=4m，设被人接住的前1s的初速度为v1，在接住的前1s内由知：
（2）被人接住时物体的速度为：
所以物体从抛出到被人接住所经历的时间为：
（3）整个过程物块运动的位移就是二楼窗口距地面的高度：
【解析】本题考查了竖直上抛运动，竖直上抛运动是加速度为重力加速度的匀变速直线运动，运用匀变速直线运动的规律求解。
（1）通过位移时间公式求的接住前1s时的速度；
（2）根据速度时间公式求的时间；
（3）由位移速度公式求的位移。
17.【答案】解：
分成上升阶段和下落阶段两个过程处理．
绳子断裂后重物要继续上升的时间t1：
上升的高度h1：
故重物离地面的最大高度为：H＝h1＋h＝180m
重物从最高处自由下落，落地时间：，由以上分析可知，重物落到地面用时：，
落地速度：v＝gt2＝60m／s。
【解析】由竖直上抛运动解得上升的时间，由自由落体运动解得下落时间，再解得总时间；由速度公式解得落地速度。
该题考查了竖直上抛运动的一般运用，把竖直上抛分成减速上升，和自由落体两个过程，可以简单求解。
18.【答案】解：当小球离电梯天花板最近时二者速度相同，即：
解得：
电梯发生位移：
小球发生位移：
小球离天花板最小距离：
方法二：以电梯为参考系小球初速度：
小球上升最大高度：
小球离天花板的最小距离：
以电梯为参考系
小球M位移：
小球m位移：
两小球相遇：
联立解得：
此时M相对地面速度：方向向上
m相对地面速度：方向向下???????
【解析】本题是力学的综合题，涉及知识较多，分析好物理情景，灵活应用公式是解决本题的关键。
（1）经分析，当小球离电梯天花板最近时二者速度相同，列式求出小球运动的时间，然后根据位移公式求小球离天花板的最小距离；
（2）以电梯为参考系，根据相遇时两球的位移关系求出相遇时间，然后根据速度公式求出两球相对地的速度。
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