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专题进阶练(四)竖直上抛运动

(40分钟66分)

选择题

1.(6分)关于竖直上抛运动,下列说法正确的是 ()

A.上升和下降过程中,加速度方向相反

B.上升和下落过程的位移相同

C.从上升到下落的整个过程加速度保持不变

D.上升到某一高度时的速度与下落到此高度时的速度相同

【解析】选C。竖直上抛运动只受到重力作用,在上升和下降过程中,加速度始终为g,方向始终竖直向下,A错误;竖直上抛运动上升和下落过程的位移大小相等,但是方向相反,故位移不同,B错误;竖直上抛运动只受到重力作用,从上升到下落的整个过程加速度保持不变,C正确;竖直上抛具有对称性,整个过程加速度相等,故上升时间与下落时间相等,上升到某一高度时速度与下落到此高度时的速度大小相等,但是方向相反,故速度不同,D错误。

2.(6分)以某一初速度竖直向上抛出一个苹果,并落回手中,忽略空气阻力,以竖直向上为正方向,以下描述此过程的v-t图像正确的是 ()

【解析】选C。因不计空气阻力,加速度恒定,设其初速度为v0,根据匀变速直线运动规律,据题意有v=v0-gt,可知其图像为直线且斜率为负,故A、B、D错误,C正确。

3.(6分)假设运动员从蹦床以站立姿态竖直向上跃起,到达最高点时运动员重心与跃起时蹦床最低点相距3.4m,已知运动员身高约1.7m,则运动员跃起时的初速度最接近 ()

A.6m/sB.7m/sC.8m/sD.9m/s

【解析】选B。设跃起时的初速度为v,运动员跃起时的重心与最低点相距h1=1.72m=0.85m,运动员跃起时的重心与运动员到达最高点时的重心相距h2=3.4m-0.85m=2.55m,根据0-v2=-2gh2,解得v≈7m/s,

4.(6分)(2024·济南高一检测)在某次救援中,消防队员抱着被救者在悬停直升机的竖直悬绳牵引下以5m/s的速度匀速上升。当上升到离地面30m的高处时,被救者的手机突然从口袋中掉出。则手机从掉出到落地的时间为(不计空气阻力,g取10m/s2) ()

A.3s B.3s

C.2s D.(2+2)s

【解析】选B。手机突然从口袋中掉出后以5m/s的初速度做竖直上抛运动,规定竖直向上为正方向,对手机从掉出到落地这段时间有-h=v0t-12gt2,代入数据解得:t=3s或t=-2s(舍去),故A、C、D错误,B

5.(6分)(2024·南昌高一检测)一个做竖直上抛运动的物体(不计空气阻力),上升过程中的平均速度是5m/s,则它能到达的最大高度为(g取10m/s2) ()

A.5m B.10m C.15m D.20m

【解析】选A。竖直上抛运动的上抛过程是匀减速直线运动,设初速度为v0,则:v=v0+02,

根据速度—时间公式,有0=v0-gt

联立解得:h=5m,选项B、C、D错误,A正确。

【补偿训练】一小球以25m/s的初速度竖直向上抛出,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,则小球抛出后第3s末的速度 ()

A.大小为5m/s,方向竖直向下

B.大小为5m/s,方向竖直向上

C.大小为55m/s,方向竖直向上

D.大小为55m/s,方向竖直向下

【解析】选A。根据竖直上抛运动的规律有v=v0-gt,解得v=-5m/s,故3s末小球速度大小为5m/s,方向竖直向下,故选项A正确。

6.(6分)(多选)排球课上,同学们在训练垫球。某同学将排球以10m/s的初速度竖直向上垫起,忽略空气阻力,重力加速度取10m/s2,则排球 ()

A.到达最高点时的加速度为零

B.到达最高点时的速度为零

C.上升和下降过程的加速度方向相反

D.从击出到落回击球点的时间为2.0s

【解析】选B、D。排球被击出后做竖直上抛运动,整个过程的加速度为重力加速度,保持不变,故A、C错误;排球到达最高点时的速度为零,故B正确;排球从击出到落回击球点的过程,运动时间为t=2v0g=2×1010

7.(6分)(2024·银川高一检测)以初速度v0=20m/s竖直向上抛一个小球(g取10m/s2),不计空气阻力,以下说法正确的是 ()

A.小球经过4s到达最高点

B.小球上升的最大高度为40m

C.小球在出发点上方15m时,速度大小为10m/s

D.小球到出发点上方15m时,经过的时间一定是1s

【解析】选C。小球做竖直上抛运动,上升阶段:由v=v0-gt得0=20m/s-10m/s2×t,解得t=2s,故A错