【物理】2019届人教版竖直上抛运动（3）单元测试

【物理】2019届人教版竖直上抛运动（3）单元测试

竖直上抛运动（3）‎ 1. 将质量相等的三个小球A、B、C从离地同一高度以大小相同的初速度分别上抛、下抛、平抛出去，空气阻力不计，则下列说法正确的是　　‎ A. 三球刚着地时的动量相同 B. 三球刚着地时的动量各不相同 C. 从抛出到落地时间内，动量变化最大的是A球 D. 从抛出到落地时间内，动量变化最小的是C球 2. 将一小球竖直上抛，若小球在第3秒内的位移是零，再过3秒钟小球落至地面则小球抛出点离地面的高度是　　不计空气阻力，‎ A. B. C. 30m D. 20m 3. 带电小球以一定的初速度竖直向上抛出，能够达到的最大高度为；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为，小球上升的最大高度为；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为，小球上升的最大高度为，如图所示不计空气阻力，则　　‎ A. B. C. D. ‎ 4. 将一小球以的初速度竖直向上抛出，其能上升的最大高度为不计空气阻力，重力加速度　　‎ A. 5m B. 10m C. 15m D. 20m 5. 一小物块以的初速度竖直上抛，不计空气阻力，重力加速度g取，则以下说法中错误的是　　‎ A. 在第2s末物块到达最高点，瞬时加速度为零 B. 在内上升的高度是总高度的四分之三 C. 在第3s末时的速度与第1s末时的速度等大反向 D. 在内的平均速率为 6. 一小球从水平地面以斜抛而出，最后又落回同一水平面，不计空气阻力，在下图中能正确表示速度矢量变化过程的是　　‎ A. B. C. D. ‎ 1. 在距离地面足够高的地方，竖直向上抛出一个小球A，初速度大小为v，同时从该高度处自由落下另一小球不计空气阻力，重力加速度为g，则当小球A落回抛出点时，小球B下落的高度为　　‎ A. B. C. D. ‎ 2. 如图所示，x轴在水平地面上，y轴竖直向上，在y轴上的P点分别沿x轴正方向和y轴正方向以相同大小的初速度抛出两个质量相等的小球a和b，不计空气阻力，若b上升的最大高度等于P点离地的高度，则从抛出到落地，有　　‎ A. a的运动时间是b的运动时间的倍 B. a的位移大小是b的位移大小的倍 C. a、b落地时的速度相同，因此动能一定相同 D. a、b落地时的速度不同，但动能相同 3. 车手要驾驶一辆汽车飞越宽度为d的河流在河岸左侧建起如图高为h、倾角为的斜坡，车手驾车从左侧冲上斜坡并从顶端飞出，接着无碰撞地落在右侧高为H、倾角为的斜坡上，顺利完成了飞越已知，当地重力加速度为g，汽车可看作质点，忽略车在空中运动时所受的空气阻力根据题设条件可以确定　　‎ A. 汽车在左侧斜坡上加速的时间t B. 汽车离开左侧斜坡时的动能 C. 汽车在空中飞行的最大高度 D. 两斜坡的倾角满足 4. 一枚玩具火箭由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系如图所示，则　　‎ A. 时刻玩具火箭距地面最远 B. 时间内，玩具火箭在向下运动 C. 时间内，玩具火箭处于超重状态 D. 时间内，玩具火箭始终处于失重状态 1. 竖直上抛的物体，又落回抛出点，关于物体运动的下列说法中正确的有　　‎ A. 上升过程和下落过程，时间相等、位移相同 B. 物体到达最高点时，速度和加速度均为零 C. 整个过程中，任意相等时间内物体的速度变化量均相同 D. 不管竖直上抛的初速度有多大，物体上升过程的最后1 s时间内的位移总是不变的 2. 如图所示为运动传感器探测到小球由静止释放后撞击地面弹跳的图象，小球质量为，重力加速度，根据图象可知　　‎ A. 横坐标每一小格表示的时间是 B. 小球第一次反弹的最大高度为 C. 小球下落的初始位置离地面的高度为 D. 小球第一次撞击地面时地面给小球的平均作用力为55N 3. 如图所示，长为的圆筒AB悬挂于天花板上，在AB的正下方有直径小于圆筒内径的小钢球C，C距圆筒下端B的距离某时刻烧断悬挂AB的悬绳，同时将小钢球C以的初速度竖直上抛空气阻力不计，取，求小钢球C从圆筒AB中穿过的时间． ‎ ‎ ‎ 1. 气球下挂一重物，以的速度匀速上升，当到达离地高度处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多长时间落到地面？落地时的速度多大？空气阻力不计，g取。 ‎ ‎ ‎ 2. 在竖直井的井底，一人将一物块用弹射器竖直向上射出，站在井口的另一人测得物块从飞出井口到再次落回井口用时2s，井底的人测得物块从射出到落回井底用时不计空气阻力，重力加速度求： 物块射出的初速度大小； 此竖直井的深度． ‎ 答案和解析 ‎【答案】‎ ‎1. C 2. C 3. D 4. A 5. A 6. C 7. C 8. D 9. CD 10. AC 11. CD 12. AB ‎ ‎13. 解：球C竖直上抛，筒自由落体，假设C刚到B点，经历时间为，得： ； 代入数据得：； 此时桶下落速度：； 球上升速度：； 假设小球从B到A点，经历时间为 则筒长为：； 解得：； 答：小钢球C从圆筒AB中穿过的时间为．  ‎ ‎14. 解：规定竖直向下为正方向，则，， 根据： 代入数据得：。 根据速度时间公式得：。 答：重物经过7s后落地；落地的速度为。  ‎ ‎15. 解：由题意知物块从射出到最高点用时 则 物体从飞出井口到最高点用时 飞出井口的速度为 根据速度位移公式可得 答：物块射出的初速度大小为； 此竖直井的深度为40m  ‎ ‎【解析】‎ ‎1. 解：A、B、三个小球在空中均只受重力，故机械能守恒，则可知三小球落地时的速度大小相等，但C小球速度不沿竖直方向，故AB的速度相等，动量相等，但与C的不相等，故AB均错误； C、D、由于A的时间最长，而B的时间最短，故A受冲量最大，B受冲量最小，故A的动量变化最大，B的动量变化最小；故C正确；D错误； 故选：C． 分析三个小球的运动过程，由机械能守恒可求得着地速度及动量，由落地时间可求得重力的冲量，从而明确动量的变化． 本题考查动量定理的应用，在分析时要先根据所 物理知识明确物体的运动状态，再由冲量及动量的定义进行分析．‎ ‎2. 解：小球在第3秒内的位移是零，第3秒内的平均速度也为零，而平均速度等于中间时刻的速度，即第秒瞬间速度为零，故小球上升的时间为，下落时间为， 故小球上升的高度： 下落的高度： 故小球抛出点离地面的高度故C正确，ABD错误； 故选：C． 小球在第3秒内的位移是零，第3秒内的平均速度也为零，而平均速度等于中间时刻的速度，即第秒瞬间速度为零，故小球上升的时间为，下落时间为，根据分别求出上升和下落的高度，二者之差即所求高度． 本题考查自由落体运动，关键根据题目条件明确上升和下落的时间，根据列式求解 ‎3. 解：由竖直上抛运动的最大高度公式得：． 当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为，则 由能量守恒得：， 又由于 所以． 当加上电场时，由运动的分解可知： 在竖直方向上有，， 所以所以D正确． 故选D． 当小球只受到重力的作用的时候，球做的是竖直上抛运动；当小球在磁场中运动到最高点时，由于洛伦兹力的作用，会改变速度的方向，所以到达最高点是小球的速度的大小部位零；当加上电场时，电场力在水平方向，只影响小球在水平方向的运动，不影响竖直方向的运动的情况． 洛伦兹力的方向始终和速度的方向垂直，只改变球的速度的方向，所以磁场对电子的洛伦兹力始终不做功．‎ ‎4. 解：将一小球以的初速度竖直向上抛出，小球向上做初速度为，加速度为的匀减速直线运动，到达最高点的速度为0 由匀变速直线运动的速度与位移关系可得： 解得： 即小球能上升的最大高度为5m 故选：A． 将一小球以的初速度竖直向上抛出，小球向上做初速度为，加速度为的匀减速直线运动，到达最高点的速度为0‎ ‎，利用匀变速直线运动的速度与位移关系求出上升的最大高度． 本题考查竖直上抛运动，解题的关键是明确物体的运动情况，再利用匀变速直线运动有关规律求解即可．‎ ‎5. 解：A、选取向上为正方向；小物块做竖直上抛运动，到达最高点的速度是0，所以需要的时间： 到达最高点后的加速度仍然等于重力加速度故A错误； B、小物块上升的最大高度： 在内上升的高度是：故B正确； C、第1s末时的速度： 第3s末时的速度：，负号表示方向向下． 可知在第3s末时的速度与第1s末时的速度等大反向故C正确； D、内小物块做自由落体运动，路程与内的路程相等，所以内的总路程是，所以在内的平均速率为：故D正确． 本题选择错误的，故选：A 竖直上抛运动是加速度为的匀减速直线运动，根据位移时间关系公式列式求解即可． 本题关键是明确小球的运动性质，然后根据运动 公式列式求解，基础题．‎ ‎6. 解：斜抛运动由于只受重力，水平速度保持不变，而竖直分速度均匀变化． 根据可知，速度矢量的变化方向与加速度的方向相同，而斜抛运动的加速度为重力加速度g，故速度矢量的变化方向应沿竖直方向，所以速度矢量末端应在同一竖直线，故C正确；ABD错误． 故选：C． 斜抛运动在水平方向为匀速直线运动，竖直方向为竖直上抛运动；根据矢量的变化采用三角形法则可以得出正确答案． 本题关键斜抛运动的性质，知道速度变化量与加速度方向相同，能灵活应用三角形及平行四边形法则进行分析解题．‎ ‎7. 解：当小球A落回抛出点时经历的时间为 则小球B下落的高度为 故选：C 根据求小球A落回抛出点时所用时间，再由自由落体运动的规律求小球B下落的高度。 解决本题的关键是掌握竖直上抛运动和自由落体运动的规律，并能熟练应用，分析时要两个运动的同时性。‎ ‎8. 解：A、设P点离地的高度为做竖直上抛运动，上升过程与下落过程对称，则b上升到最大的时间为，从最高点到落地的时间为，故b运动的总时间 ‎；a做平抛运动，运动时间为；则有故A错误． B、对于b：，则得；对于a：水平位移为，a的位移为，而b的位移大小为h，则a的位移大小是b的位移大小的倍故B错误． CD、根据机械能守恒定律得：，因两球的质量相等，则两球落地时动能相同而速度方向不同，则落地时速度不同故C错误，D正确． 故选：D a做平抛运动，运动平抛运动的规律得出时间与高度的关系做竖直上抛运动，上升过程做匀减速运动，下落做自由落体运动，分两段求运动时间，即可求解时间关系；b的位移大小等于抛出时的高度根据b的最大高度，求出初速度与高度的关系，即可研究位移关系；根据机械能守恒分析落地时动能关系． 本题考查竖直运动和平抛运动的基本规律，解题关键要掌握竖直上抛和平抛两种运动的研究方法及其规律，并根据机械能守恒分析落地时动能关系．‎ ‎9. 解：A、据题分析可知，汽车在左侧斜坡上运动情况未知，不能确定加速的时间t，故A错误． B、汽车的质量未知，根据动能表达式，可知不能求出汽车离开左侧斜坡时的动能故B错误． C、设汽车离开左侧斜面的速度大小为． 根据水平方向的匀速直线运动有： 竖直方向的竖直上抛运动有： 取竖直向上方向为正方向有： 由两式可求得运动时间t和，由可求出最大高度故C正确． D、根据速度的分解得：， 由于，竖直分速度关系为：，则得，故D正确． 故选：CD． 本题中汽车做斜上抛运动，汽车的质量不知，是不能确定汽车在左侧斜坡上加速的时间和动能；根据水平方向的分运动是匀速直线运动和竖直方向的分运动竖直上抛运动，由位移公式求解最大高度根据速度与斜面倾角的关系，确定与的关系． 本题关键正确运用运动的分解法研究斜抛运动：水平方向的分运动是匀速直线运动，竖直方向的分运动竖直上抛运动，掌握运动 公式，结合已知条件求解相关的量．‎ ‎10. 解：AB、由于时间内火箭的速度始终为正，即火箭的运动方向保持不变，始终向上运动，则时刻火箭距地面最远故A正确，B错误． C、时间内，玩具火箭向上做匀加速运动，加速度向上，处于超重状态，故C正确． ‎ D、时间内，火箭做加速直线运动，加速度向上，处于超重状态时间内，玩具火箭向上做匀减速运动，加速度向下，处于失重状态，故D错误． 故选：AC 火箭发射速度始终大于零，说明速度的方向始终向上；速度图象的斜率代表物体运动的加速度，斜率大于零说明加速度向上，加速度小于零，说明物体加速度向下根据加速度方向分析火箭的状态． 判定物体运动方向，不是看速度是增加还是减少，而是看物体速度的方向；判定物体是超重还是失重不看物体运动方向，而是看加速度的方向是向上还是向下．‎ ‎11. 解：A、B、上升和下落过程时间相等，而位移大小相等、方向相反，物体到最高点加速度仍为g，故A、B错误；C、在任意相等时间t内，速度变化量均为gt，故C正确， D、根据逆向思维知，物体上升过程最后1 s内位移和自由下落第1 s内位移大小是相等的，都为，故D正确． 故选：CD 物体以某一初速度沿竖直方向抛出不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫做竖直上抛运动；竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性． 速度对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等，方向相反； 时间对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等； 能量对称：物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度重力势能变化量的大小相等，均为mgh． 本题关键明确竖直上抛运动的定义、性质以及对称性，基础题．‎ ‎12. 解：A、小球下落时做自由落体运动，加速度为g，则对下落过程可知，落地时速度为，故用时，图中对应6个小格，故每一小格表示，故A正确； B、第一次反弹后加速度也为g，为竖直上抛运动，由图可知，最大高度为：，故B正确； C、小球下落的初始位置离地面的高度为：，故C错误； D、设向下为正方向，由图可知，碰撞时间约为；根据动量定理可知：；代入数据解得：；故D错误． 故选：AB． 明确图象的性质，知道小球在下落时做自由落体运动，由图象确定落地时的速度，从而确定落地所需要的时间；再由位称公式确定下落和反弹的速度；由动量定理求解平均作用力． 本题考查图象以及动能定理的应用，正确掌握图象的性质是解题的关键，同时注意在应用动量定理时要注意先明确正方向，注意各物理量的矢量性．‎ ‎13. 应用匀变速直线运动位移速度公式可以解出棒的下端到圆筒上端时的速度；应用位移时间关系式可解得棒通过圆筒所花的时间． 本题考查自由落体运动的高度与时间的关系，只要确定了物体下落的高度，即可由位移时间公式求解．‎ ‎14. 绳子断裂后，重物做竖直上抛运动，根据匀变速直线运动的位移时间公式和速度时间公式求出重物落地的时间和落地的速度。 竖直上抛运动是加速度不变的匀变速直线运动，本题可以全过程求解，也可以分段求解，即将竖直上抛运动分成上升阶段和下降阶段分析。‎ ‎15. 竖直上抛运动的处理方法有整体法和分段法，根据竖直上抛的对称性求得在井中运动的时间，结合运动 公式即可求得 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，此题物体冲过井口再落到井口时被某同 接住，直接应用整体法求解即可