3.2 豎直方向上的拋體運(yùn)動(dòng)一、單選題（共10題；共20分）1.公園里的噴泉的噴嘴與地面相平且豎直向上，某一噴嘴噴水流量Q=5L/s，水的出口速度v0="20" m/s,不計(jì)空氣阻力。則處于空中的水的體積是（g=10m/s2）（） A.15 LB.40 LC.20 LD.30 L2.將物體從空中的A點(diǎn)以一定的初速度豎直向上拋出，不計(jì)空氣阻力，1s末物體的速率為9.8m/s，則此時(shí)物體的位置和速度方向是（ ） A.在A點(diǎn)上方，速度方向向下B.在A點(diǎn)上方，速度方向向上C.在A點(diǎn)，速度方向向下D.在A點(diǎn)下方，速度方向向下3.在某高處A點(diǎn)，以v0的速度同時(shí)豎直向上與向下拋出a、b兩球，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是（ ） A.兩球落地的時(shí)間差為 B.兩球落地的時(shí)間差為 C.兩球落地的時(shí)間差與高度有關(guān)D.條件不足，無法確定4.在離地高h(yuǎn)處，沿豎直方向向上和向下拋出兩個(gè)小球，它們的初速度大小均為v，不計(jì)空氣阻力，兩球落地的時(shí)間差為（） A.B.C.D.5.站在高樓的陽臺(tái)上伸出手，從離地高20m處以初速度10m/s豎直上拋一小球，不計(jì)空氣阻力，則物體在拋出點(diǎn)下方15m處時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間是（取g=10m/s2）（ ） A.1 sB.2 sC.3 sD.3.5 s6.關(guān)于豎直上拋運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（ ） A.上升過程是減速運(yùn)動(dòng)，加速度越來越小；下降過程是加速運(yùn)動(dòng)B.上升時(shí)加速度小于下降時(shí)加速度C.在最高點(diǎn)速度為零，加速度也為零D.無論在上升過程、下落過程、最高點(diǎn)，物體的加速度都是g7.將一物體以某一初速度豎直上拋物體在運(yùn)動(dòng)過程中收到一大小不變的空氣阻力作用，它從拋出點(diǎn)到最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1 ， 再從最高點(diǎn)回到拋出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2 ， 如果沒有空氣阻力作用，它從拋出點(diǎn)到最高點(diǎn)所用的時(shí)間為t0 則（ ） A.t1t0 ， t2t1B.t1t0 ， t2t1C.t1t0 ， t2t1D.t1t0 ， t2t18.從離地面3m高處豎直向上拋出一個(gè)小球，它上升5m后回落，最后到達(dá)地面此過程中（ ） A.小球通過的路程是8 mB.小球的位移大小是13 mC.小球的位移大小是3 mD.小球的位移方向是豎直向上9.如果不計(jì)空氣阻力，要使一顆禮花彈上升至320m高處，在地面發(fā)射時(shí)，豎直向上的初速度至少為（g取10ms2）（） A.40msB.60msC.80msD.100ms10.將一小球以一定的初速度豎直向上拋出，空氣阻力不計(jì)下面四個(gè)速度圖像中表示小球運(yùn)動(dòng)的vt圖像是（ ） A.B.C.D.二、多選題（共4題；共12分）11.某物體以20m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2 ， 則1s內(nèi)物體的（ ） A.路程為25mB.位移大小為15 m，方向豎直向上C.速度改變量的大小為10 m/s，方向豎直向下D.平均速度大小為5 m/s，方向豎直向上12.將一個(gè)小球豎直向上拋出，最終落回拋出點(diǎn)，若運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小恒定，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反則上升過程與下降過程相比較，下列說法中正確的是（ ） A.上升階段加速度大B.下降階段加速度大C.上升階段運(yùn)動(dòng)時(shí)間長D.下降階段運(yùn)動(dòng)時(shí)間長13.某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2 ， 5s內(nèi)物體的（ ） A.路程為65 mB.位移大小為25 m，方向向上C.速度改變量的大小為10 m/sD.平均速度大小為13 m/s，方向向上14.某物體以40m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2 ， 5s內(nèi)物體的（ ） A.路程為100mB.位移大小為75m，方向豎直向上C.速度改變量的大小為30m/sD.平均速度大小為15m/s，方向豎直向上三、解答題（共2題；共10分）15.一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面3m高的平臺(tái)豎直向上躍起，在此過程中可把運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)，躍起后上升0.2m達(dá)到最高點(diǎn)，落水時(shí)身體豎直，求運(yùn)動(dòng)員從起跳到落水的時(shí)間是多少？（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2） 16.氣球以20m/s的速度沿豎直方向勻速上升，當(dāng)它上升到離地160m的高處時(shí)，一重物從氣球上掉落，則重物需要經(jīng)過多長時(shí)間才能落到地面？到達(dá)地面時(shí)的速度是多大？（g取10m/s2 ， 不計(jì)空氣阻力） 四、綜合題（共2題；共25分）17.李煜課外活動(dòng)小組自制一枚火箭，火箭從地面發(fā)射后，始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動(dòng)，火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過6s到達(dá)離地面60m高處時(shí)燃料恰好用完，若不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2 ， 求： （1）燃料恰好用完時(shí)火箭的速度； （2）火箭離地面的最大高度； （3）火箭從發(fā)射到殘骸落回地面過程的總時(shí)間 18.某人站在高樓的平臺(tái)邊緣，以20m/s的初速度豎直向上拋出一石子不考慮空氣阻力，g取10m/s2 ， 則： （1）物體上升過程中的平均速度是多少？ （2）石子從拋出到下落至拋出點(diǎn)正下方60m所需的時(shí)間是多少？ 答案解析部分一、單選題1.【答案】C 【解析】【分析】先根據(jù)速度時(shí)間公式得出上升和下降的總時(shí)間，然后根據(jù)V=Qt計(jì)算處于空中的水的體積。噴嘴處水流速度為20m/s，即水上拋運(yùn)動(dòng)的初速度為20m/s，對于從上拋到落地的過程，位移x為零，根據(jù)位移時(shí)間公式，有帶入數(shù)據(jù)，解得t=0（舍去）或即水在空中停留時(shí)間為4s，故處于空中的水的體積為V=Qt=54=20L故選C。【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵是對水在空中運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程運(yùn)用位移公式列式求解出總時(shí)間，然后根據(jù)體積與流量關(guān)系公式V=Qt列式求解。2.【答案】B 【解析】【解答】解：取豎直向上方向正方向A、若物體此時(shí)的位置在A點(diǎn)上方，速度方向向下，v=9.8m/s，由公式v=v0gt得，v0=0，與題干條件不符A不符合題意B、若物體此時(shí)的位置在A點(diǎn)上方，速度方向向上，v=9.8m/s，由公式v=v0gt得，v0=20m/s，是可能的，B符合題意C、若物體此時(shí)的位置正在A點(diǎn)，速度方向向下，v=9.8m/s，由公式v=v0gt得，v0=0，與題干條件不符C不符合題意D、若物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，1s后物體的速率v=gt=9.8m/s，而題中物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，物體先向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，1s后物體的速率變?yōu)?.8m/s，此時(shí)物體的位置不可能在A點(diǎn)的下方，否則速率必小于9.8m/sD不符合題意故答案為：B【分析】豎直上拋運(yùn)動(dòng)可以看成末速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律列式求解即可。3.【答案】B 【解析】【解答】解：小球a豎直向下拋，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g；小球b豎直上拋，從拋出到返回出發(fā)點(diǎn)的過程的時(shí)間為： ，此后做初速度為v0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，與小球a之前的運(yùn)動(dòng)情況相同；故兩個(gè)球落地的時(shí)間差值為： 故選B【分析】兩個(gè)小球都做拋體運(yùn)動(dòng)，只受重力，故加速度為g，然后將上拋的小球的運(yùn)動(dòng)分段考慮4.【答案】A 【解析】【解答】解：由于不計(jì)空氣阻力，兩球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能都守恒，設(shè)落地時(shí)速度為v，則由機(jī)械能守恒定律得：mgh+ = 則得：v= ，所以落地時(shí)兩球的速度大小相等對于豎直上拋的小球，將其運(yùn)動(dòng)看成一種勻減速直線運(yùn)動(dòng)，取豎直向上為正方向，加速度為g，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t1= = 對于豎直下拋的小球，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t2= 故兩球落地的時(shí)間差為：t=t1t2= 故A正確，BCD錯(cuò)誤故選：A【分析】小球都作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，可得到落地時(shí)速度大小相等，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式表示運(yùn)動(dòng)時(shí)間，得到落地時(shí)間差5.【答案】C 【解析】【解答】解：取豎直向上方向?yàn)檎较颍?dāng)石塊運(yùn)動(dòng)到拋出點(diǎn)下方離拋出點(diǎn)15m時(shí)，位移為x=15m，由x=v0t gt2代入得：15=10t 10t2 ， 解得t1=3s，t2=1s（舍去）故選：C【分析】取豎直向上方向?yàn)檎较颍Q直上拋運(yùn)動(dòng)可以看成一種加速度為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)石塊運(yùn)動(dòng)到拋出點(diǎn)下方離拋出點(diǎn)15m時(shí)，位移為x=15m，根據(jù)位移公式求出時(shí)間6.【答案】D 【解析】【解答】解：A、豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升過程中做勻減速運(yùn)動(dòng)，下降過程做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度不變，故A錯(cuò)誤B、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的過程中，上升過程和下降過程中的加速度相同，故B錯(cuò)誤C、在最高點(diǎn)，速度為零，加速度不為零，故C錯(cuò)誤D、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中加速度都為g，故D正確故選：D【分析】豎直上拋運(yùn)動(dòng)的加速度不變，做勻變速運(yùn)動(dòng)，上升過程中做勻減速運(yùn)動(dòng)，下降過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)7.【答案】B 【解析】【解答】解：不計(jì)阻力時(shí)，物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)其運(yùn)動(dòng)的公式可得： ，當(dāng)有阻力時(shí)，設(shè)阻力大小為f，上升時(shí)有：mg+f=ma， 上升時(shí)間 有阻力上升位移與下降位移大小相等，下降時(shí)有mgf=ma1 ， ，根據(jù) ，可知t1t2故ACD錯(cuò)誤，B正確故選：B【分析】題中描述的兩種情況物體均做勻變速運(yùn)動(dòng)，弄清兩種情況下物體加速度、上升高度等區(qū)別，然后利用勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解即可8.【答案】C 【解析】【解答】解：物體軌跡如圖：所以路程為：5+8=13m位移：如圖紅線所示：大小為3m，方向豎直向下故選：C【分析】此題與豎直上拋運(yùn)動(dòng)有關(guān)，其實(shí)是考查的位移和路程，路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，標(biāo)量；位移：由初位置指向末位置的一條有向線段，矢量9.【答案】C 【解析】【分析】禮花在上升過程中，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為g，最高點(diǎn)速度為零，可將過程逆過來，即禮花從320m高空開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式可得，然后根據(jù)公式可得，C正確?！军c(diǎn)評】豎直上拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)是互逆的，所以在很多計(jì)算里，可將豎直上拋運(yùn)動(dòng)逆過來用自由落體運(yùn)動(dòng)代替，這樣會(huì)更簡便。10.【答案】C 【解析】【解答】解：豎直上拋運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度時(shí)間關(guān)系為：v=v0gt故vt圖像是一條直線，速度反向后加速度不變；故選：C【分析】豎直上拋運(yùn)動(dòng)中，物體只受重力，加速度恒定，故vt圖像的斜率一定，為一條直線二、多選題11.【答案】B,C 【解析】【解答】解：A、物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，是一種勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式，物體1s內(nèi)的位移為：x=v0t gt2=201 1012=15m1s末物體的速度：v1=v0gt=20101=10m/s，可知方向仍然向上，由于在1s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的方向一直向上，所以路程也是15m，故A錯(cuò)誤，B正確；C、加速度大小為g，故速度改變量為v=gt=101=10m/s，豎直向下；故C正確；D、平均速度是位移與時(shí)間的比值，故平均速度為： = = =15m/s，故D錯(cuò)誤；故選：BC【分析】物體豎直上拋后，只受重力，加速度等于重力加速度，可以把物體的運(yùn)動(dòng)看成一種勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由速度位移關(guān)系公式求出最大高度，由位移時(shí)間關(guān)系公式求解位移，由v=at求出速度的改變量平均速度等于位移與時(shí)間的比值根據(jù)這些知識(shí)分析解答12.【答案】A,D 【解析】【解答】解：AB、根據(jù)牛頓第二定律可得：上升過程中的加速度大小為：a1= ，下落過程中的加速度大小為：a2= ，所以A正確、B錯(cuò)誤；CD、上升過程中和下落過程中的位移相等，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系可得：h= ，則有：t= ，上升過程中的加速度大，則時(shí)間段，所以C錯(cuò)誤、D正確故選：AD【分析】根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大??；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系求解時(shí)間的大小13.【答案】A,B 【解析】【解答】解：A、物體上升到最高點(diǎn)的時(shí)間 ，則下降的時(shí)間t2=2s，上升的位移大小 ，下降的位移大小 ，則路程s=x1+x2=45+20m=65m故A正確B、位移的大小x=x1x2=4520m=25m，方向向上，故B正確C、速度的變化量v=gt=105m/s=50m/s，故C錯(cuò)誤D、5s末的速度v=v0gt=3050m/s=20m/s，則平均速度的大小 ，方向向上，故D錯(cuò)誤故選：AB【分析】根據(jù)上升的位移大小和下降的位移大小求出路程的大小，從而得出位移的大小和方向，根據(jù)速度時(shí)間公式求出速度的變化量，結(jié)合平均速度的推論求出平均速度14.【答案】B,D 【解析】【解答】解：A、B：判斷上升階段需要的時(shí)間，由：v=v0+at得：0=4010t，解得：t=4s上升的最大高度：h= =204=80m下落1s下落的距離為：x= 所以5s內(nèi)的路程為：h+x=85m，故A錯(cuò)誤，5s內(nèi)的位移為：hx=805=75m，方向豎直向上，故B正確；C：豎直上拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)：v=at=gt，代入數(shù)據(jù)得：v=105=50m/s，速度的改變量大小為50m/s，故C錯(cuò)誤；D： =15m/s，方向豎直向上，故D正確故選：BD【分析】物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，求解時(shí)要求求出路程位移等物理量，我們可采用分段法或整體法進(jìn)行求解，求解時(shí)要選擇合適的方法，題目要求求路程，所以最好用分段法三、解答題15.【答案】解：向上躍起運(yùn)動(dòng)員做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間t，由位移公式，有： = =0.2s運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落的過程中滿足：H+h= 解得： = =0.8s因此，運(yùn)動(dòng)員從向上躍起開始算起可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間為：t=t1+t2=0.2+0.8=1.0s答：運(yùn)動(dòng)員從起跳到落水的時(shí)間是1.0s 【解析】【分析】將整個(gè)過程分為上升過程和下降過程進(jìn)行求解，上升做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，求出上升的時(shí)間，下落做自由落體運(yùn)動(dòng)，求出自由落體的時(shí)間，兩個(gè)時(shí)間之和為運(yùn)動(dòng)員在空中完成動(dòng)作的時(shí)間16.【答案】解：取全過程為一整體進(jìn)行研究，從重物自氣球上掉落開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間t落地，規(guī)定初速度方向?yàn)檎较?，畫出運(yùn)動(dòng)草圖，如圖所示重物在時(shí)間t內(nèi)的位移h=160m，將h=160 m，v0=20 m/s代入位移公式h=v0t gt2 ， 解得t=8s或t=4s（舍去）；所以重物落地速度為：v=v0gt=20 m/s108 m/s=60 m/s，其中負(fù)號表示方向豎直向下，與初速度方向相反答：重物需要經(jīng)過8s時(shí)間才能落到地面；到達(dá)地面時(shí)的速度是60 m/s，方向向下【解析】【分析】重物由氣球里掉落，由于慣性，保持原來向上的速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，將其運(yùn)動(dòng)看成勻減速直線運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)位移大小為160m，方向豎直向下，根據(jù)位移時(shí)間公式求解落地時(shí)間；根據(jù)速度時(shí)間公式求解到達(dá)地面時(shí)的速度四、綜合題17.【答案】（1）解：燃料用完前火箭做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)燃料恰好用完時(shí)火箭的速度為v， 平均速度為： 燃料恰好用完時(shí)火箭的速度為：v=2 =20m/s（2）解：火箭燃料耗盡后能夠繼續(xù)上升的高度： ， 故火箭離地的最大高度：H=h+h1=60m+20m=80m（3）解：殘骸落回地面過程的過程是自由落體運(yùn)動(dòng)， 設(shè)下落的時(shí)間為t1 ， 則H= ，解得 ，設(shè)火箭燃料耗盡后能夠繼續(xù)上升的時(shí)間為t2 ， 則t2= ，所以總時(shí)間t=6s+2s+4s=12s 【解析】【分析】（1）根據(jù)平均速度公式列式求解；（2）火箭推力消失后，由于慣性，繼續(xù)上升，做上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度位移公式求解繼續(xù)上升的高度，最后得到總高度；（3）燃料用完后火箭做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間公式求出繼續(xù)上升的時(shí)間，殘骸落回地面過程的過程是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移時(shí)間公式求出下落時(shí)間，總時(shí)間等于上升的總時(shí)間加上下落的時(shí)間18.【答案】（1）解：物體上升過程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則平均速度為：= = =10m/s（2）解：以豎直向上為正方向，由題意可得：v0=20m/s，a=g=10m/s2 ， x=60m，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式得：x=v0t+ at2 ， 即：60=20t 10t2 ， 解得：t=6s；（另一負(fù)值舍去） 【解析】【分析】（1）物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升過程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由公式 = 求平均速度（2）將物體的運(yùn)動(dòng)看成一種勻減速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式可以求出物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間