专题强化-竖直上抛运动【原卷版】-(人教版2019)

专题强化竖直上抛运动 专题强化竖直上抛运动会分析竖直上抛运动的运动规律，会利用分段法或全过程法求解竖直上抛运动的有关问题会分析竖直上抛运动的运动规律，会利用分段法或全过程法求解竖直上抛运动的有关问题SHAPE考点一考点一：竖直上抛运动1．竖直上抛运动将一个物体以某一初速度v0竖直向上抛出，抛出的物体只在重力作用下运动，这种运动就是竖直上抛运动．2．竖直上抛运动的性质(1)上升阶段：初速度v0向上，加速度为g，方向竖直向下，是匀减速运动．(2)下降阶段：初速度为零、加速度为g，是自由落体运动．(3)全过程可以看作是初速度为v0(竖直向上)、加速度为g(竖直向下)的匀变速直线运动．3．竖直上抛运动的规律通常取初速度v0的方向为正方向，则a＝－g.(1)速度公式：v＝v0－gt.(2)位移公式：h＝v0t－eq\f(1,2)gt2.(3)位移和速度的关系式：v2－veq\o\al(02,)＝－2gh.(4)上升的最大高度：H＝eq\f(v\o\al(02),2g).(5)上升到最高点(即v＝0时)所需的时间：t＝eq\f(v0,g).4．竖直上抛运动的对称性(1)时间对称物体从某点上升到最高点和从最高点回到该点的时间相等，即t上＝t下．(2)速率对称物体上升和下降通过同一位考点深化置时速度的大小相等、方向相反．考点深化1．分段法(1)上升过程：v0≠0、a＝g的匀减速直线运动．(2)下降过程：自由落体运动．2．全程法(1)整个过程：初速度v0向上、加速度g竖直向下的匀变速直线运动，应用规律v＝v0－gt，h＝v0t－eq\f(1,2)gt2.(2)正负号的含义(取竖直向上为正方向)①v＞0表示物体上升，v＜0表示物体下降．②h＞0表示物体在抛出点上方，h＜0表示物体在抛出点下方．能力提升演练能力提升演练一、单选题1．图为小球沿竖直方向运动的频闪照片，则小球（）A．一定做自由落体运动 B．一定做竖直上抛运动C．加速度方向一定向下 D．加速度方向一定向上2．在东京奥运会女子蹦床决赛中，中国选手朱雪莹夺得冠军。如图所示，某次比赛中，朱雪莹双脚离开蹦床后竖直向上运动，把上升过程分为等距的三段，朱雪莹从下至上运动过程中，依次经历三段的时间记为、、。则最接近（）A．3:6:10 B．3:4:10C．3:6:20 D．3:4:203．一匀速上升的热气球上掉下一个物体，取竖直向下为正，其速度-时间图像正确的是（）A． B．C． D．4．小明同学将手中的苹果竖直向上抛出，经过时间，苹果又重新落回手中，不计空气阻力。用表示苹果运动的位移、表示苹果运动的速度、表示苹果运动的加速度、表示苹果所受合力，以苹果离开手的时刻作为计时起点，四个图像与上述过程相符的是（）A． B．C． D．5．气球上系一物体，以3m/s的速度自地面匀速上升，当物体上升到离地面的高度处时，绳子突然断了，气球和物体均可视为质点，取重力加速度大小，关于绳断后物体的运动情况，下列说法正确的是（）A．物体将做自由落体运动 B．物体经过1.8s落到地面C．物体运动1s后的速度大小为5m/s D．物体落地时的速度大小为4m/s6．将一篮球以速度竖直上抛，上升到最高点后回到出发位置。篮球在运动的过程中受到的阻力大小保持不变，则下列说法正确的是（）A．篮球上升的时间等于下降的时间B．篮球上升的时间大于下降的时间C．篮球上升的时间小于下降的时间D．没有具体数据无法计算7．在同一位置先后以相同的初速度v0=20m/s竖直向上抛出两个小球，第一个小球抛出后，经过1s的时间再抛出第二个小球。两个小球均可视为质点，不计空气阻力，g=10m/s2，则（）A．两球相遇时，第二个小球处于下降阶段B．第二个小球抛出后，经过2.5s的时间，两球在空中相遇C．两球在空中相遇的位置距离抛出点15mD．两球在空中相遇的位置距离抛出点18.75m8．如图所示，a、b、c三点位于空中同一竖直线上且b为ac中点，小球甲、乙完全相同，甲从a由静止释放的同时，乙从b以速度竖直向上抛出，两球在ab中点发生弹性碰撞。已知重力加速度大小为g，则甲、乙经过c点的时间差为（

）A． B． C． D．9．如图所示，将乙小球从地面上以的初速度竖直向上抛出的同时，将甲小球从乙球的正上方处由静止释放，两小球运动过程中的空气阻力忽略不计。取，两小球可视为质点，下列说法正确的是（）A．两小球在空中不相遇B．两小球相遇时甲小球的速度大小为12m/sC．乙小球抛出后0.8s时两小球相遇D．乙小球在下落过程中与甲小球相遇二、多选题10．从地面竖直向上速度为v0抛出一个物体A，同时在离地面高度为H处有另一个物体B开始自由落下，两物体不在同一竖直线上，它们同时到达同一高度，且此时速率都为v，不计空气阻力，两物体可视为质点，则下列说法中正确的是（）A．物体A和物体B在离地面高相遇B．物体A和物体B同时落体C．物体A和物体B落地时速度相同D．如果物体A的速度小于，两物体将不会再空中相遇11．自高为H的塔顶自由落下A物体的同时B物体自塔底以初速度v0竖直上抛，且A、B两物体在同一直线上运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．若，两物体相遇时，B正在下降途中B．若，两物体在地面相遇C．若，两物体相遇时B物体正在空中下落D．若，则两物体在地面相遇12．如图所示，将乙小球从地面上以的初速度竖直向上抛出的同时，将甲小球从乙球的正上方处由静止释放，两小球运动过程中的空气阻力忽略不计。取，两小球可视为质点，下列说法正确的是（  ）A．两小球在空中不相遇 B．两小球相遇时甲小球的速度大小为15m/sC．乙小球在下落过程中与甲小球相遇 D．乙小球抛出后0.8s时两小球相遇三、填空题13．在一种新的“子母球”表演中，让同一竖直线上的小球A和小球B，从距水平地面的高度为ph（p＞1）和h的地方同时由静止释放，如图所示．球A的质量为m，球B的质量为m．设小球与地面碰撞后以原速率反弹，小球在空中运动过程中的加速度为重力加速度g，忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间．若球B在第一次上升过程中就能与球A相碰，则p可能取值范围为_______14．物体从某一行星表面（行星表面不存在空气）竖直向上抛出。从抛出时开始计时，得到如图所示的s-t图像，则该行星表面的重力加速度大小为_______m/s2；此物体抛出经过时间t0后以初速度10cm/s又抛出另一物体，经Δt时间两物体在空中相遇，为使Δt最大，则t0＝_______s。15．从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件？________（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？________16．某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力。5s内物体的路程为_________m，5s内物体的平均速度大小为_________m/s.17．一物体在某一行星表面被竖直向上抛出（不计空气阻力）。取抛出时，得到如图所示的图像，则该行星表面重力加速度大小为___________m/s2，物体被抛出时的初速度大小为___________m/s。18．一物体从某一行星（行星表面不存在空气）表面竖直向上抛出。从抛出时开始计时，得到如图所示的s－t图像，当t=t0时再以某一初速度v1竖直向上抛出另一物体，经Δt时间两物体在空中相遇，为使Δt最大，则当v1=10m/s时，t0=_____s；当v1=4m/s时，=______s。19．某同学利用频闪照相法研究小球做竖直上拋运动的规律，上升阶段的部分频闪照片如图所示，已知频闪时间间隔为T，1、3和1、5像点间的实际距离分别为、，则小球运动到像点4时的速度大小为__________；小球上升的加速度大小为_____________（均用、、T表示）20．用20m/s的初速度竖直上抛一小球后，再以25m/s的初速度竖直上抛另一个小球，在距地面15m高处两球相遇.求两球抛出的时间相差________s.四、解答题21．如图所示，一圆管放在水平地面上，长为，圆管的上表面离天花板距离，在圆管的正上方紧靠天花板放一小球（可看成质点），让小球由静止释放，同时给圆管一竖直向上初速度，重力加速度g取10m/s2。（1）求小球释放后经多长时间与圆管相遇；（2）试判断在圆管落地前小球能不能穿过圆管？如果不能，小球和圆管落地的时间差多大？如果能，小球穿过圆管的时间多长？22．在一种新的“子母球”表演中，让同一竖直线上的小球A和小球B，从距水平地面高度为和的地方同时由静止释放，如图所示。球A的质量为，球B的质量为。设球与地面碰后速度大小不变，方向相反，重力加速度大小为，忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间。（1）求球B第一次落地时球A的速度大小；（2）若球B在第二次落地前就能与球A相碰，求p的取值范围；23．如图所示，AB为空心圆管，长度为＝10m，C为可视为质点的小球，AB与C在同竖直线上，AC之间距离为＝20m。＝0时刻，由静止释放AB，同时C从地面以初速度竖直向上抛出。忽略空气阻力，AB若落地则立即静止，取＝。（1）要使C在AB落地前从B端穿出，至少多大？（2）若＝20m/s，求C从A端进入管中至由B端穿出所经过的时间？（3）若＝20m/s，求C在圆管外部运动的时间。（答案可保留根号）24．如图为实验室研究竖直方向碰撞实验的示意图，小球A、B位于同一竖直线上，B球离地高度为，A球离地高度为H，两球同时由静止释放。重力加速度大小为，忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间。（1）求球B第一次落地时的速度大小；（2）若球B与地面碰撞后反向向上弹回的速率为碰前速率的一半，且恰好在第一次上升到最高点时与球A相碰，求H的大小；（3）若球B与地面碰撞后原速率反弹，且球A与球B发生碰撞后，A球以大小为B球碰撞前速率的5倍反向弹回，要使球A第一次碰后恰能回到释放点的位置，求H的大小。考点二考点二：追及、相遇问题1．追及相遇问题中的一个条件和两个关系(1)一个条件：即两者速度相等，它往往是能够追上、追不上或两者距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点．(2)两个关系：即时间关系和位移关系，这两个关系可通过画运动示意图得到．2．追及相遇问题常见的情况假设