专题强化　竖直上抛运动-2023-2024学年高一物理必修一同步精品讲义（人教版2019）

SHAPE \* MERGEFORMAT 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－gt2. (3)位移和速度的关系式：v2－v＝－2gh. (4)上升的最大高度：H＝. (5)上升到最高点(即v＝0时)所需的时间：t＝. 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置时速度的大小相等、方向相反． 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－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． SHAPE \* MERGEFORMAT 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 【答案】C 【分析】考查了自由落体运动和竖直上抛运动。 【详解】竖直上抛运动和自由落体运动互为逆运动，所以无法判断小球是上升还是下落，但是当小球在竖直方向上运动时，受重力作用，加速度向下，故C正确。 故选C。 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．3:4:10 C．3:6:20 D．3:4:20 【答案】B 【详解】根据逆向思维，将向上的运动看为向下的初速度为0的匀加速直线运动，则有 ， ， 解得 ， ， 则有 可知该比值最接近3:4:10。 故选B。 3．一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． 【答案】D 【详解】匀速上升的热气球上掉下的物体，具有向上的初速度。所以要先向上做减速运动，再向下做自由落体运动，ABC错误，D正确。 故选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． 【答案】B 【详解】根据题意，由对称性可知，苹果上升的时间和下降的时间相等，均为 ，取向上为正方向 A．根据公式 可得，苹果运动的位移与时间的关系式为 则 图像为开口向下的抛物线，故A错误； B．根据公式 可得，苹果运动的速度与时间的关系式为 则 图像为向下倾斜的直线，故B正确； CD．苹果整个运动过程中，只受重力，加速度一直为重力加速度，则合力 和加速度 不随时间变化，故CD错误。 故选B。 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/s 【答案】B 【详解】A．物体有竖直向上的初速度，并不是自由落体运动，故A错误； B．根据匀变速直线运动位移时间关系式 解得 （另一解舍去） 故B正确； C．物体运动1s后的速度大小 故C错误； D．物体落地时的速度大小 故D错误。 故选B。 6．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 【答案】C 【详解】篮球上升过程有 篮球下降过程有 可知 根据 可知，篮球上升的时