模型02 竖直上抛问题（原卷版）-2025版高考物理热点模型精-品讲义

模型02竖直上抛问题01模型概述01模型概述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．竖直上抛运动的力学特征：F合=mg3．竖直上抛运动的运动学特征:初速度v0≠0、加速度a＝－g的匀变速直线运动(通常规定初速度v0的方向为正方向，g为重力加速度的大小)．4．竖直上抛运动的规律①速度公式：v＝v0－gt上升时间,t上＝eq\f(v0,g).②位移公式：h＝v0t－eq\f(1,2)gt2eq\o(―――――→,\s\up7(落回原处时间),\s\do5(h＝0))t总＝eq\f(2v0,g).③速度与位移关系式：v2－v02＝－2gheq\o(―――――→,\s\up7(上升最大高度),\s\do5(v＝0))H＝eq\f(v\o\al(02),2g).5．竖直上抛运动的特点(1)对称性①时间对称性：对同一段距离，上升过程和下降过程时间相等，tAB＝tBA，tOC＝tCO.②速度对称性：上升过程和下降过程通过同一点时速度大小相等，方向相反，vB＝－vB′，vA＝－vA′.(2)多解性：通过某一点可能对应两个时刻，即物体可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段．6．竖直上抛运动的处理方法分段法上升阶段是初速度为v0、a＝－g的匀减速直线运动；下落阶段是自由落体运动全过程分析法全过程看作初速度为v0、a＝－g的匀变速直线运动(1)v>0时，上升阶段；v<0，下落阶段(2)x>0时，物体在抛出点的上方；x<0时，物体在抛出点的下方7.特殊处理方法：竖直上抛运动到最高点，可以逆向看成向下的自由落体。02典题攻破02典题攻破1.竖直上抛运动的基本问题【典型题1】（2025高三·全国·专题练习）为测试一物体的耐摔性，在离地25m高处，将其以20m/s的速度竖直向上抛出，重力加速度，不计空气阻力，求：（1）经过多长时间到达最高点；（2）抛出后离地的最大高度是多少；（3）经过多长时间回到抛出点；（4）经过多长时间落到地面；（5）经过多长时间离抛出点15m。2.竖直上抛运动的图像问题【典型题2】（23-24高三下·广东·开学考试）一位同学玩弹性很好的弹力球，他由静止释放弹力球后，观察弹力球在竖直方向往复运动的过程，他发现弹力球每次反弹能达到的高度几乎不变，他画出了两幅“速度—时间图像”和两幅“位移—时间图像”，描述弹力球连续多次往复运动的过程，下列四幅图中最合适的是（）A． B．C． D．3.自由落体和竖直上抛相遇问题【典型题3】（23-24高二下·陕西西安·期末）（多选）一长为的金属管从地面以的速率竖直上抛，管口正上方高处有一小球同时自由下落，金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度为，不计空气阻力。关于该运动过程说法正确的是（）A．小球穿过管所用时间大于B．小球不可能在管上升阶段穿过管C．若小球在管上升阶段穿过管，则D．若小球在管下降阶段穿过管，则03针对训练03针对训练1．（24-25高一上·全国·课堂例题）判断正误。(1)在空气中自由释放的物体做自由落体运动。(2)物体在真空中一定做自由落体运动。(3)自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动。(4)在同一地点，轻重不同的物体自由落体加速度一样大。(5)自由落体加速度的方向指向地心。(6)做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，速度的变化量的方向是向下的。(7)竖直上抛运动的速度为负值时，位移也为负值。(8)亚里士多德认为物体越重下落越快。(9)伽利略从理论和实验两个角度证明了轻、重物体下落一样快。2．（23-24高二下·浙江·期中）在某次运动会上，一跳高运动员以的成绩夺得冠军。经了解，该运动员身高取，据此可算出他离地时坚直向上的速度最接近（）A． B． C． D．3．（23-24高一下·广东湛江·阶段练习）如图，一小船以1.0m/s的速度匀速前行，站在船上的人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为0.45m。假定抛接小球时人手的高度不变，不计空气阻力，g取10m/s2，则下列分析正确的是（）A．小球的初速度大小为9m/sB．小球上升的时间为3sC．小球到达最高点时速度为零D．从小球被抛出到再次落入手中，小船前进了0.6m4．（23-24高一下·广东惠州·阶段练习）如图，某同学在练习跳球，他将篮球从离地面高为2m的位置以5m/s的初速度竖直向上抛出，接着在篮球正下方竖直举起手臂并准备沿竖直方向起跳，在篮球抛出后的0.2s时刻恰好跳离地面，此时手指尖离地面高为2.5m。不计空气阻力，g取10m/s2，已知篮球到达最高点时，该同学的手指尖恰好触碰到篮球，则（

）A．手指尖触碰到篮球时，该同学上升的离度为0.8mB．手指尖触碰到篮球时，该同学的速度为0C．起跳离地瞬间，该同学的速度为4m/sD．篮球最高点距离地面3.05m5．（23-24高一上·河南郑州·期末）（多选）如图所示，一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放，以加速度匀加速上升，时绳子突然断裂，绳子断裂后物体运动过程中不计空气阻力，重力加速度g取。下列说法正确的有（）A．物体从绳子断裂后到落地过程中做匀变速直线运动B．物体运动过程中距离地面最大高度为40mC．和时，物体距离地面的高度相同D．物体从随气球开始运动到落地共用时10s6．（23-24高一下·重庆长寿·期中）（多选）如图所示，在离水平地面高度为1m处将一小球以的初速度竖直向上抛出，已知小球在空中运动的加速度大小始终为，方向竖直向下，取抛出时刻为0时刻，则（）A．小球上升到最高点所用时间为0.4sB．小球上升到最高点时离水平地面的高度为2mC．小球从抛出到落到水平地面共经历了1sD．小球在0.2s时和0.6s时经过同一位置7．（2024·广东佛山·二模）如图，两工人在安装一园林石牌时，通过绳子对石牌同时施加大小相等、方向与竖直方向成的力T，使石牌恰好离开水平地面并保持静止，然后突然一起发力把石牌拉起准备安装到预设位置，当石牌运动到离地面处时，两条绳子同时断裂，石牌继续上升后自由下落，已知石牌质量，取重力加速度，，。忽略空气阻力，求：（1）T的大小；（2）从绳断裂到石牌恰好接触地面的时间。8．（23-24高二下·湖南邵阳·阶段练习）今年4月19日，广西一法院开庭审理一起高空抛物致一高中生死亡的案例，高空抛物是十分危险的行为，我国正式将高空抛物罪纳入刑法内容，我们应杜绝高空抛物行为。现有一居民在阳台玩耍，不慎将篮球从窗台外落下，致篮球从高楼落下做自由落体运动，篮球开始下落后的v-t图像如图所示，已知时篮球距地面高度为12.8m，重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．篮球下落至地面所用时间为2sB．篮球落地时的速度大小C．篮球落地后反弹的最大高度为3mD．至，篮球的位移大小为12m9．（23-24高一下·甘肃白银·期末）一篮球从离地面高h处自由下落，与地面碰撞后，反弹高度小于h。篮球与地面的撞击时间和空气阻力均不计，取向下为正方向，下列反映篮球运动的图像可能正确的是（

）A． B．C． D．10．（2024·山东济南·三模）某同学将排球垫起，排球以某一初速度竖直向上运动，然后下落回到出发点。已知排球在运动过程中所受空气阻力大小恒定，竖直向上为正方向，下列描述排球的速度随时间的变化关系图像可能正确的是（）A． B．C． D．11．（23-24高一上·山东聊城·期末）重力加速度的精确值在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中具有重要的意义。“对称自由下落法”可将值的测量转变为长度和时间的测量。如图所示，将真空长管沿竖直方向放置，自其中点竖直向上抛出小球，测得小球从离开点到落回点所用时间为，小球在运动过程中经过点上方高为处的点，小球先后两次经过点所用时间为，则等于（）A． B．C． D．12．（23-24高三上·宁夏石嘴山·阶段练习）如图所示，A、B两棒均长1m，A悬于高处，B竖于地面，A的下端和B的上端相距h=10m，若A、B两棒同时运动，A做自由落体运动，B以初速度做竖直上抛运动，在运动过程中都保持竖直。（取）问：（1）两棒何时开始相遇？（2）两棒从开始相遇到分离的时间？13．（23-24高三下·四川成都·开学考试）如图所示，一个质量为M、长为L的圆管竖直放置，顶端塞有一个质