2027届高三物理一轮复习：定时训练07 竖直上抛运动

定时训练07 竖直上抛运动 核心梳理 （1）将物体以某一初速度v0______抛出，物体只在______作用下所做的运动就是竖直上抛运动。 （2）初速度v0______、加速度a=______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）。 （3）规律 基本公式 推论 （4）特点 ①时间对称性，对同一段距离，上升过程和下降过程时间______，即tAB=______，tOC=______。 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=______，vA=______。 ③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______阶段。 （5）处理方法 分段法 上升阶段是初速度为v0、a=−g的______直线运动；下落阶段是______运动 全过程分析法 全过程看作初速度为v0、a=______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 竖直向上 重力 ≠0 −g 相等 tBA tCO −vB′ −vA′ 下落 匀减速 自由落体 −g 典例精练 1．（2023·广东·高考真题）铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】D 【详解】AB．铯原子团仅在重力的作用，加速度g竖直向下，大小恒定，在图像中，斜率为加速度，故斜率不变，所以图像应该是一条倾斜的直线，故选项AB错误； CD．因为加速度恒定，且方向竖直向下，故为负值，故选项C错误，选项D正确。 故选D。 2．（26-27高一上·海南海口·阶段检测）（多选）t=0时刻，小球甲（视为质点）从地面开始做竖直上抛运动，小球乙（视为质点）从距地面高度为h0处由静止释放，两小球距地面的高度h与运动时间t的关系图像如图所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．甲的初速度与乙落地时的速度大小相等 B．甲上升过程的平均速度比乙下降过程的平均速度小 C．甲、乙处于同一高度的时刻为 D．甲、乙落地的时间差为 【答案】AC 【详解】A．甲做竖直上抛运动，上升最大高度为，根据速度位移关系有 解得甲的初速度 乙做自由落体运动，从高度处落地，根据速度位移关系有 解得乙落地速度 所以甲的初速度与乙落地时的速度大小相等，故A正确； B．甲上升过程的平均速度 其中 解得 乙下降过程的平均速度 其中 解得 二者相等，故B错误； C．甲、乙处于同一高度时，甲上升阶段的高度 乙下降阶段的高度 令，有 代入解得，故C正确； D．甲落地总时间 乙落地时间 甲、乙落地的时间差，故D错误。 故选AC。 3．（26-27高一上·山东日照·阶段检测）（多选）升降机以5m/s速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机外侧底板松脱，再经过4s升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（     ） A．螺钉松脱后做自由落体运动 B．井的深度为80m C．螺钉落到井底时的速度大小为40m/s D．螺钉运动到最高点时到井底的距离为61.25m 【答案】BD 【详解】A．螺钉松脱后初速度向上，做竖直上抛运动，不是自由落体运动，故A错误。 B．升降机匀速上升，上升距离为 取向下为正，则螺钉的位移为 所以井深为，故B正确； C．螺钉落到井底时速度为，方向向下，故C错误； D．螺钉向上运动的最大距离为 又因为4s内螺钉的位移为60m，所以螺钉运动到最高点时到井底的距离为61.25m，故D正确。 故选BD。 4．（2023高二上·浙江宁波·竞赛）（多选）河水相对河岸的速度为2m/s。初始时，小船停靠在岸边。时刻，小船相对河岸以的加速度开始顺着水流加速前进。某时刻，船上一名同学相对小船竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，则（　　） A．t=2s时抛出的小球，一定不能落回到同学手中 B．t=2s时抛出的小球，相对河水做竖直上抛运动 C．t=1s时抛出的小球，相对同学做竖直上抛运动 D．t=1s时抛出的小球，相对河岸做竖直上抛运动 【答案】AB 【详解】A．t=2s抛出时，此时船和小球的速度为 小球抛出后水平速度恒为2 m/s，抛出后小船速度始终大于2 m/s，相同时间内小船水平位移更大，小球相对小船水平距离越来越大，一定不能落回同学手中，故A正确； B．t=2s抛出时，小球水平速度等于水流速度2 m/s，因此小球相对河水水平速度为0，只有竖直向上的初速度，加速度为重力加速度竖直向下，相对河水做竖直上抛运动，故B正确； C．t=1s时抛出，此时船和小球的速度为 小球水平速度恒为1 m/s，小船持续加速，水平速度不断增大，小球相对同学（小船）存在水平向后的运动，不是相对同学的竖直上抛，故C错误； D．t=1s时抛出，小球相对河岸有1 m/s的水平初速度，加上竖直向上的初速度，相对河岸做斜上抛运动，不是竖直上抛，故D错误。 故选AB。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 定时训练07 竖直上抛运动 核心梳理 （1）将物体以某一初速度v0______抛出，物体只在______作用下所做的运动就是竖直上抛运动。 （2）初速度v0______、加速度a=______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）。 （3）规律 基本公式 推论 （4）特点 ①时间对称性，对同一段距离，上升过程和下降过程时间______，即tAB=______，tOC=______。 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=______，vA=______。 ③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______阶段。 （5）处理方法 分段法 上升阶段是初速度为v0、a=−g的______直线运动；下落阶段是______运动 全过程分析法 全过程看作初速度为v0、a=______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 典例精练 基础落实练 1．（2023·广东·高考真题）铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度或加速度随时间变化的图像是（　　） A．   B．   C．   D．   2．（26-27高一上·海南海口·阶段检测）（多选）t=0时刻，小球甲（视为质点）从地面开始做竖直上抛运动，小球乙（视为质点）从距地面高度为h0处由静止释放，两小球距地面的高度h与运动时间t的关系图像如图所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．甲的初速度与乙落地时的速度大小相等 B．甲上升过程的平均速度比乙下降过程的平均速度小 C．甲、乙处于同一高度的时刻为 D．甲、乙落地的时间差为 能力提升练 3．（26-27高一上·山东日照·阶段检测）（多选）升降机以5m/s速度向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机外侧底板松脱，再经过4s升降机底板上升至井口，此时螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（     ） A．螺钉松脱后做自由落体运动 B．井的深度为80m C．螺钉落到井底时的速度大小为40m/s D．螺钉运动到最高点时到井底的距离为61.25m 拓展创新练 4．（2023高二上·浙江宁波·竞赛）（多选）河水相对河岸的速度为2m/s。初始时，小船停靠在岸边。时刻，小船相对河岸以的加速度开始顺着水流加速前进。某时刻，船上一名同学相对小船竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，则（　　） A．t=2s时抛出的小球，一定不能落回到同学手中 B．t=2s时抛出的小球，相对河水做竖直上抛运动 C．t=1s时抛出的小球，相对同学做竖直上抛运动 D．t=1s时抛出的小球，相对河岸做竖直上抛运动 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $