專題強(qiáng)化-豎直上拋運(yùn)動【原卷版】-(人教版2019)

專題強(qiáng)化豎直上拋運(yùn)動 專題強(qiáng)化豎直上拋運(yùn)動會分析豎直上拋運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律，會利用分段法或全過程法求解豎直上拋運(yùn)動的有關(guān)問題會分析豎直上拋運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律，會利用分段法或全過程法求解豎直上拋運(yùn)動的有關(guān)問題SHAPE考點(diǎn)一考點(diǎn)一：豎直上拋運(yùn)動1．豎直上拋運(yùn)動將一個物體以某一初速度v0豎直向上拋出，拋出的物體只在重力作用下運(yùn)動，這種運(yùn)動就是豎直上拋運(yùn)動．2．豎直上拋運(yùn)動的性質(zhì)(1)上升階段：初速度v0向上，加速度為g，方向豎直向下，是勻減速運(yùn)動．(2)下降階段：初速度為零、加速度為g，是自由落體運(yùn)動．(3)全過程可以看作是初速度為v0(豎直向上)、加速度為g(豎直向下)的勻變速直線運(yùn)動．3．豎直上拋運(yùn)動的規(guī)律通常取初速度v0的方向?yàn)檎较?，則a＝－g.(1)速度公式：v＝v0－gt.(2)位移公式：h＝v0t－eq\f(1,2)gt2.(3)位移和速度的關(guān)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)上升到最高點(diǎn)(即v＝0時(shí))所需的時(shí)間：t＝eq\f(v0,g).4．豎直上拋運(yùn)動的對稱性(1)時(shí)間對稱物體從某點(diǎn)上升到最高點(diǎn)和從最高點(diǎn)回到該點(diǎn)的時(shí)間相等，即t上＝t下．(2)速率對稱物體上升和下降通過同一位考點(diǎn)深化置時(shí)速度的大小相等、方向相反．考點(diǎn)深化1．分段法(1)上升過程：v0≠0、a＝g的勻減速直線運(yùn)動．(2)下降過程：自由落體運(yùn)動．2．全程法(1)整個過程：初速度v0向上、加速度g豎直向下的勻變速直線運(yùn)動，應(yīng)用規(guī)律v＝v0－gt，h＝v0t－eq\f(1,2)gt2.(2)正負(fù)號的含義(取豎直向上為正方向)①v＞0表示物體上升，v＜0表示物體下降．②h＞0表示物體在拋出點(diǎn)上方，h＜0表示物體在拋出點(diǎn)下方．能力提升演練能力提升演練一、單選題1．圖為小球沿豎直方向運(yùn)動的頻閃照片，則小球（）A．一定做自由落體運(yùn)動 B．一定做豎直上拋運(yùn)動C．加速度方向一定向下 D．加速度方向一定向上2．在東京奧運(yùn)會女子蹦床決賽中，中國選手朱雪瑩奪得冠軍。如圖所示，某次比賽中，朱雪瑩雙腳離開蹦床后豎直向上運(yùn)動，把上升過程分為等距的三段，朱雪瑩從下至上運(yùn)動過程中，依次經(jīng)歷三段的時(shí)間記為、、。則最接近（）A．3:6:10 B．3:4:10C．3:6:20 D．3:4:203．一勻速上升的熱氣球上掉下一個物體，取豎直向下為正，其速度-時(shí)間圖像正確的是（）A． B．C． D．4．小明同學(xué)將手中的蘋果豎直向上拋出，經(jīng)過時(shí)間，蘋果又重新落回手中，不計(jì)空氣阻力。用表示蘋果運(yùn)動的位移、表示蘋果運(yùn)動的速度、表示蘋果運(yùn)動的加速度、表示蘋果所受合力，以蘋果離開手的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，四個圖像與上述過程相符的是（）A． B．C． D．5．氣球上系一物體，以3m/s的速度自地面勻速上升，當(dāng)物體上升到離地面的高度處時(shí)，繩子突然斷了，氣球和物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，取重力加速度大小，關(guān)于繩斷后物體的運(yùn)動情況，下列說法正確的是（）A．物體將做自由落體運(yùn)動 B．物體經(jīng)過1.8s落到地面C．物體運(yùn)動1s后的速度大小為5m/s D．物體落地時(shí)的速度大小為4m/s6．將一籃球以速度豎直上拋，上升到最高點(diǎn)后回到出發(fā)位置?；@球在運(yùn)動的過程中受到的阻力大小保持不變，則下列說法正確的是（）A．籃球上升的時(shí)間等于下降的時(shí)間B．籃球上升的時(shí)間大于下降的時(shí)間C．籃球上升的時(shí)間小于下降的時(shí)間D．沒有具體數(shù)據(jù)無法計(jì)算7．在同一位置先后以相同的初速度v0=20m/s豎直向上拋出兩個小球，第一個小球拋出后，經(jīng)過1s的時(shí)間再拋出第二個小球。兩個小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，則（）A．兩球相遇時(shí)，第二個小球處于下降階段B．第二個小球拋出后，經(jīng)過2.5s的時(shí)間，兩球在空中相遇C．兩球在空中相遇的位置距離拋出點(diǎn)15mD．兩球在空中相遇的位置距離拋出點(diǎn)18.75m8．如圖所示，a、b、c三點(diǎn)位于空中同一豎直線上且b為ac中點(diǎn)，小球甲、乙完全相同，甲從a由靜止釋放的同時(shí)，乙從b以速度豎直向上拋出，兩球在ab中點(diǎn)發(fā)生彈性碰撞。已知重力加速度大小為g，則甲、乙經(jīng)過c點(diǎn)的時(shí)間差為（

）A． B． C． D．9．如圖所示，將乙小球從地面上以的初速度豎直向上拋出的同時(shí)，將甲小球從乙球的正上方處由靜止釋放，兩小球運(yùn)動過程中的空氣阻力忽略不計(jì)。取，兩小球可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．兩小球在空中不相遇B．兩小球相遇時(shí)甲小球的速度大小為12m/sC．乙小球拋出后0.8s時(shí)兩小球相遇D．乙小球在下落過程中與甲小球相遇二、多選題10．從地面豎直向上速度為v0拋出一個物體A，同時(shí)在離地面高度為H處有另一個物體B開始自由落下，兩物體不在同一豎直線上，它們同時(shí)到達(dá)同一高度，且此時(shí)速率都為v，不計(jì)空氣阻力，兩物體可視為質(zhì)點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）A．物體A和物體B在離地面高相遇B．物體A和物體B同時(shí)落體C．物體A和物體B落地時(shí)速度相同D．如果物體A的速度小于，兩物體將不會再空中相遇11．自高為H的塔頂自由落下A物體的同時(shí)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(yùn)動，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．若，兩物體相遇時(shí)，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(shí)B物體正在空中下落D．若，則兩物體在地面相遇12．如圖所示，將乙小球從地面上以的初速度豎直向上拋出的同時(shí)，將甲小球從乙球的正上方處由靜止釋放，兩小球運(yùn)動過程中的空氣阻力忽略不計(jì)。取，兩小球可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（??）A．兩小球在空中不相遇 B．兩小球相遇時(shí)甲小球的速度大小為15m/sC．乙小球在下落過程中與甲小球相遇 D．乙小球拋出后0.8s時(shí)兩小球相遇三、填空題13．在一種新的“子母球”表演中，讓同一豎直線上的小球A和小球B，從距水平地面的高度為ph（p＞1）和h的地方同時(shí)由靜止釋放，如圖所示．球A的質(zhì)量為m，球B的質(zhì)量為m．設(shè)小球與地面碰撞后以原速率反彈，小球在空中運(yùn)動過程中的加速度為重力加速度g，忽略球的直徑、空氣阻力及碰撞時(shí)間．若球B在第一次上升過程中就能與球A相碰，則p可能取值范圍為_______14．物體從某一行星表面（行星表面不存在空氣）豎直向上拋出。從拋出時(shí)開始計(jì)時(shí)，得到如圖所示的s-t圖像，則該行星表面的重力加速度大小為_______m/s2；此物體拋出經(jīng)過時(shí)間t0后以初速度10cm/s又拋出另一物體，經(jīng)Δt時(shí)間兩物體在空中相遇，為使Δt最大，則t0＝_______s。15．從離地面高度為h處有自由下落的甲物體，同時(shí)在它正下方的地面上有乙物體以初速度v0豎直上拋，要使兩物體在空中相碰，則做豎直上拋運(yùn)動物體的初速度v0應(yīng)滿足什么條件？________（不計(jì)空氣阻力，兩物體均看作質(zhì)點(diǎn)）.若要乙物體在下落過程中與甲物體相碰，則v0應(yīng)滿足什么條件？________16．某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力。5s內(nèi)物體的路程為_________m，5s內(nèi)物體的平均速度大小為_________m/s.17．一物體在某一行星表面被豎直向上拋出（不計(jì)空氣阻力）。取拋出時(shí)，得到如圖所示的圖像，則該行星表面重力加速度大小為___________m/s2，物體被拋出時(shí)的初速度大小為___________m/s。18．一物體從某一行星（行星表面不存在空氣）表面豎直向上拋出。從拋出時(shí)開始計(jì)時(shí)，得到如圖所示的s－t圖像，當(dāng)t=t0時(shí)再以某一初速度v1豎直向上拋出另一物體，經(jīng)Δt時(shí)間兩物體在空中相遇，為使Δt最大，則當(dāng)v1=10m/s時(shí)，t0=_____s；當(dāng)v1=4m/s時(shí)，=______s。19．某同學(xué)利用頻閃照相法研究小球做豎直上拋運(yùn)動的規(guī)律，上升階段的部分頻閃照片如圖所示，已知頻閃時(shí)間間隔為T，1、3和1、5像點(diǎn)間的實(shí)際距離分別為、，則小球運(yùn)動到像點(diǎn)4時(shí)的速度大小為__________；小球上升的加速度大小為_____________（均用、、T表示）20．用20m/s的初速度豎直上拋一小球后，再以25m/s的初速度豎直上拋另一個小球，在距地面15m高處兩球相遇.求兩球拋出的時(shí)間相差________s.四、解答題21．如圖所示，一圓管放在水平地面上，長為，圓管的上表面離天花板距離，在圓管的正上方緊靠天花板放一小球（可看成質(zhì)點(diǎn)），讓小球由靜止釋放，同時(shí)給圓管一豎直向上初速度，重力加速度g取10m/s2。（1）求小球釋放后經(jīng)多長時(shí)間與圓管相遇；（2）試判斷在圓管落地前小球能不能穿過圓管？如果不能，小球和圓管落地的時(shí)間差多大？如果能，小球穿過圓管的時(shí)間多長？22．在一種新的“子母球”表演中，讓同一豎直線上的小球A和小球B，從距水平地面高度為和的地方同時(shí)由靜止釋放，如圖所示。球A的質(zhì)量為，球B的質(zhì)量為。設(shè)球與地面碰后速度大小不變，方向相反，重力加速度大小為，忽略球的直徑、空氣阻力及碰撞時(shí)間。（1）求球B第一次落地時(shí)球A的速度大小；（2）若球B在第二次落地前就能與球A相碰，求p的取值范圍；23．如圖所示，AB為空心圓管，長度為＝10m，C為可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，AB與C在同豎直線上，AC之間距離為＝20m。＝0時(shí)刻，由靜止釋放AB，同時(shí)C從地面以初速度豎直向上拋出。忽略空氣阻力，AB若落地則立即靜止，?。?。（1）要使C在AB落地前從B端穿出，至少多大？（2）若＝20m/s，求C從A端進(jìn)入管中至由B端穿出所經(jīng)過的時(shí)間？（3）若＝20m/s，求C在圓管外部運(yùn)動的時(shí)間。（答案可保留根號）24．如圖為實(shí)驗(yàn)室研究豎直方向碰撞實(shí)驗(yàn)的示意圖，小球A、B位于同一豎直線上，B球離地高度為，A球離地高度為H，兩球同時(shí)由靜止釋放。重力加速度大小為，忽略球的直徑、空氣阻力及碰撞時(shí)間。（1）求球B第一次落地時(shí)的速度大??；（2）若球B與地面碰撞后反向向上彈回的速率為碰前速率的一半，且恰好在第一次上升到最高點(diǎn)時(shí)與球A相碰，求H的大?。唬?）若球B與地面碰撞后原速率反彈，且球A與球B發(fā)生碰撞后，A球以大小為B球碰撞前速率的5倍反向彈回，要使球A第一次碰后恰能回到釋放點(diǎn)的位置，求H的大小。考點(diǎn)二考點(diǎn)二：追及、相遇問題1．追及相遇問題中的一個條件和兩個關(guān)系(1)一個條件：即兩者速度相等，它往往是能夠追上、追不上或兩者距離最大、最小的臨界條件，也是分析判斷的切入點(diǎn)．(2)兩個關(guān)系：即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系，這兩個關(guān)系可通過畫運(yùn)動示意圖得到．2．追及相遇問題常見的情況假設(shè)