竖直上抛运动-高考物理二轮复习（含答案）

考点精炼-挂件和刹车问题

高考物理二轮复习备考

一、单选题

1.做竖直上抛的物体，取抛出时的速度方向为正方向，则物体的v-r图像是（）

2.如图所示，将一小球竖直向上抛出，小球先后两次经过窗口下沿M的时间间隔为力，先后两次经

过窗口上沿N的时间间隔为3忽略空气阻力，重力加速度为g,小球可视为质点，运动过程中未碰

到障碍物，则窗口上、下沿之间的高度差为（）

3.物体A、B由同一高度竖直上抛，已知两物体上升的最大高度之比为2：1,不考虑空气阻力，下

列说法正确的是（）

A.两物体上升的最大高度与质量有关

B.两物体由抛出到返回出发点的时间之比为2：1

C.两物体抛出的初速度之比为0:1

D.如果两物体抛出的初速度加倍，则上升的最大高度也加倍

4.通过几年火星探究发现，火星大气经人类改造后，火星有可能成为适宜人类居住的星球。已知火

星半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的九分之一，某高中男同学在校运会上的跳高纪录为

1.8m。把地球和火星均看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转及空气阻力，假设该同学离

地时的速度大小不变，则在火星上他跳高的纪录约为（）

A.6mB.5mC.4mD.3m

5.某景区景点喷泉喷出的水柱高约20m,如图所示，小明了解到喷泉专用泵额定电压为220V,正

常工作时输入电流为3A,泵输出的机械功率占输入功率的75%,则此喷泉（）

A.出水流量约为0.In?/s

B.电机绕组的电阻是55c

C.任意时刻空中水的质量约为10kg

D.喷管的横截面积约为1.2x10-40?

6.在跳水训练中，某运动员（可看作质点）/=0时刻从距水面1m高度处竖直向上起跳，运动过程

中不计空气阻力，其运动的速度与时间关系图像如图所示，规定竖直向下为正方向，g^lOm/s2,则

)

A.4时刻运动员进入水面B.时刻运动员到达最高点

C.运动员在最高点时距水面1.8mD.运动员入水速度为2m/s

7.宇航员登上某半径为R的球形未知天体，在该天体表面将一质量为m的小球以初速度%竖直上抛,

上升的最大高度为/?,万有引力常量为G。则（）

A.该星球表面重力加速度为止

2h

B.该星球质量为皿

Gh

C.该星球的近地面环绕卫星运行周期为"遮

%

D.小球到达最大高度所需时间2

%

8.如图所示，水平地面上同一位置的三个小球斜上抛，沿三条不同的路径运动最终落在1、2、3点,

三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（)

A.沿路径3抛出的小球落地的速率最大

B.沿路径1抛出的小球在空中运动的时间最长

C.三个小球抛出的初速度竖直分量相等

D.三个小球抛出的初速度水平分量相等

二、多选题

9.r=0时，将小球。从地面以一定的初速度竖直上抛，r=0.3s时，将小球6从地面上方某处静止释

放，最终两球同时落地。a、6在0~0.6s内的v-C图像如图所示。不计空气阻力，重力加速度

g=10m/s2,下列说法正确的是（）

v/（m's-1）

00.9~L2%

A.小球。抛出时的速率为6m/s

B.小球6释放的高度为0.45m

C.r=0.6s时，a、6之间的距离为1.8m

D.从f=0.3s时刻开始到落地，。相对6做匀减速直线运动

10.一物体放在水平地面上，［=0时刻在物体上施加一竖直向上的恒力，使物体由静止开始竖直上升，

该过程中物体重力势能、动能随物体上升高度的变化规律分别为如图所示的图线A和图线8,当务=1S

时物体上升高度为饱（近未知），此时将外力撤走，经过一段时间物体落地，取地面为重力势能的零

势能面，忽略空气阻力，重力加速度g取：10m/S。，则下列说法正确的是（）

3

A.%=2.5mB.物体所受的恒力与重力的比值为］

C.物体上升的最大高度为3.5mD.整个过程物体运动的总时间为21s

2

11.小明参加校运动会铅球比赛。从抛出铅球瞬间开始计时，铅球在空中飞行的速率v随时间f的变

化关系如图所示，L时刻铅球刚好落入沙坑。铅球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g,下

列说法正确的是（）

A.小明的比赛成绩为

B.小明的比赛成绩为卬2

C.铅球运动过程中离地的最大高度为与这

2g

D.铅球运动过程中离地的最大高度为打三

12.除夕夜23点59分广西万炮齐鸣，各式礼花冲上夜空，把天空照耀得五彩缤纷，年味十足。假设

某种型号的礼花弹从专用炮筒中以初速度V。沿竖直方向射出，到达最高点时炸开，炸开产生的每个

小块抛出的速度v大小相等、方向不同，重力加速度大小为g。忽略一切空气阻力，下列说法正确

的是（）

A.礼花弹从专用炮筒中射出至炸开前瞬间，上升的最大高度6=受

B.炸开后向任意方向飞出的小块均做非匀变速运动

C.以最高点为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立坐标系。炸

开后水平向右飞出的一小块，其落地前的运动轨迹方程为了=写

v

D.大量小块落地前会形成一个随时间不断扩大的球面

13.如图，质量为60kg的同学在练习跳球。他将篮球从离地面高为2m的位置以5m/s的初速度竖直

向上抛出，接着在篮球正下方竖直举起手臂并准备沿竖直方向起跳，在篮球抛出后的0.2s时刻恰好跳

离地面，此时手指尖离地面高为2.5m。不计空气阻力，g取lOm/s?,已知篮球到达最高点时，该同

学的手指尖恰好触碰到篮球，则（）

Q

////////////////

A.起跳过程，地面对该同学的冲量为120N-S

B.起跳过程，合外力对该同学的冲量为240N.S

C.触碰到篮球时该同学的速度为0

D,触碰到篮球时该同学的速度为lm/s

三、实验题

14.某同学利用手机研究乒乓球与球台碰撞过程中能量损失的情况。他从一定高度由静止释放乒乓球,

同时用手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音随时间（单位：s）的变化图像如图所示。他根据图像记

录了碰撞次序及相应碰撞时刻，如下表所示。

11||

J1

*■"卜卜f1卜

...

0.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.0

碰撞次序12345

碰撞时刻/S1.121.582.002.402.78

若已知当地重力加速度g=9.80m/s2,根据以上信息可得：第3次碰撞后乒乓球的弹起高度约为

m(保留2位有效数字)，第3次碰撞后的动能是本次碰撞前动能的倍(保留2位有效数

字)。由于存在空气阻力，前面计算的第3次碰撞后的弹起高度(选填“高于”或“低于”)

实际弹起高度。

四、解答题

15.如图所示，将一小球竖直向上抛出，不计空气阻力，在小球经过路径上的A、8两点各安装一个

光电门，测两次通过A点的时间差为△咽两次通过8点的时间差为加2,求：

(1)42两点的高度差〃；

(2)小球在上升过程中从A运动到8阶段的平均速度的大小Vo

I

I

I

I

I

16.如图，两工人在安装一园林石牌时，通过绳子对石牌同时施加大小相等、方向与竖直方向成37。

的力T,使石牌恰好离开水平地面并保持静止，然后突然一起发力把石牌拉起准备安装到预设位置,

当石牌运动到离地面九=025m处时，两条绳子同时断裂，石牌继续上升为=0.2m后自由下落，已知

石牌质量〃?=48kg,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。忽略空气阻力，求：

(1)T的大小；

(2)从绳断裂到石牌恰好接触地面的时间。

参考答案

1.D

做竖直上抛的物体，取抛出时的速度方向为正方向，则初速度为正，上升和下降阶段加速度均为向下

的g不变，则VI图像的斜率为负值不变，则图像为D。

故选D。

2.C

设小球所到最高点到窗口上沿N的距离为/?,窗口上、下沿之间的高度差为X,根据竖直上抛运动的

对称性有

t]

故选C。

A.两物体上升的最大高度可知

故两物体上升的最大高度与质量无关，A错误；

B.物体A、B由同一高度竖直上抛，向上的匀减速直线运动，可以看成向下的匀加速直线运动，则

2h

则时间之比为0:1,由运动的对称性可知两者从上抛到落回抛出点所用时间之比为0:1,B错误;

C.由B中分析可知，两物体抛出的初速度之比为近：1，C正确；

D.由速度位移公式可知

%-0=2gh

两物体抛出的初速度加倍，则上升的最大高度变为原来的4倍，D错误。

故选Co

根据

「Mm

G-^=mg

可得

M£n_

G口2="吆•火

R火

解得

g火_M火时2_4

g地一M地R火2一9

把跳高看作竖直上抛运动，由

vo

Kn

2g

可得

墟=也=弓

限g地9

则在火星上他跳高的纪录为

h火=4.05m

故在火星上他跳高的纪录为4m。

故选C。

5.D

A.由喷泉喷出的水柱高约20m,可知水喷出喷口的速度为

v2=2gh

v=20m/s

设极短时间Ar内有质量为Am的水喷出喷口，则由能量守恒

12

r/UI^t=—^mv

解得

即

1aa

V

这些水的体积为

人Am

AVT7=——

P

则出水流量约为

=2.5xlO^m3/s

△tpv~

故A错误;

B.设电机绕组的电阻为r,由能量守恒定律

(]_〃”=/2r

解得电机绕组的电阻

r®18.3Q

故B错误；

C.水从喷出到最高点所用的时间为

v

g

又由

ZrfUINt

Am=

v2

任意时刻空中水的质量约为

Am八八z

m=-----2t=9.9kg

△t

故C错误；

D.设喷管的横截面积为S,则

Am=pSv^t=

解得喷管的横截面积约为

S»1.2x10^m2

故D正确。

故选D。

6.C

【分析】根据题中运动员的速度与时间关系图像，分析运动员的运动情况是先在竖直向上做匀减速运

动，到达最高点后，再竖直向下做自由落体运动，最后进入水面做匀减速运动。本题考查速度与时间

图象问题，图中图象包围的面积表示位移，再结合匀变速直线运动规律进行求解。

A.由于运动员U0时刻从距水面1m高度处竖直向上起跳，做匀减速直线运动，运动员力时刻速度

为0,刚好到达最高点，故A错误；

B.运动员。时刻速度为0,刚好到达最高点，马时刻运动员刚好进入水面，之后做减速，故B错误;

C.运动员4时刻到达最高点，速度与时间围成的图像为运动员上升的最大高度4，4~弓之间为下降

fWj度〃2，则有

为一4二1m

假设每个方格的时间为力,则有

1919

5g⑶。）一-5g包）'=lm

解得

tQ=0.2s

由运动员在4之间做自由落体，则运动员在最高点时距水面高度

1?

=5&（3九）一=L8m故C正确；

D.运动员在4之间做自由落体，则运动员入水速度

v=g-3to=6m/s故D错误。

故选C。

7.A

A.根据

VQ=2gh

可知该未知天体表面的重力加速度大小

2h

故A正确；

B.根据

「Mm

G定='期

可得星球质量为

M2

2hG

故B错误；

C.近地环绕卫星万有引力提供向心力

「Mm12乃丫

G^=m[r)R

解得星球的近地面环绕卫星运行周期为

72局2hR

1=------------

%

故C错误;

D.由运动学公式可知，小球上升到最大高度所需时间

%一啰

I——

g%

故D错误。

故选Ao

8.C

C.根据运动的合成与分解，将初速度分解为竖直方向的分速度和水平方向的分速度，三个小球上升

高度相同，根据

2g

可知三个小球沿竖直方向的分速度相等，C正确；

B.根据

哧

由对称性可知，三个小球在空中运动的时间相等，B错误；

D.由于沿路径1抛出的小球水平位移最大，而运动时间相等，可知沿路径1抛出的小球水平分速度

最大，D错误；

D.根据对称性可得在落地点竖直分速度相等，根据平行四边形定则

♦=亚+.

可知沿路径1抛出的小球落地的速率最大，A错误。

故选Co

9.AC

A.v-，图像可知，小球。经过0.6s到达最高点，因此抛出时的速率满足

v（）=gt=6m/s

故A正确；

B.两球同时落地，则小球Z?落地的时间为

tb=1.2s-0.3s=0.9s

则小球b释放的高度为

11

992

hh=—gtl=—xl0x0.9m=4.05m

故B错误；

C.仁0.6s时，。到达最高点，距离地面的高度为

19

hai=—xl0x0.6"m=1.8m

6距离地面的高度为

4.05m--x10x0.32m=3.6m

2

此时防之间的距离为1.8m,故C正确；

D.从r=0.3s时刻开始到落地，两物体的加速度相同，则。相对b匀速直线运动，故D错误。

故选AC。

10.AB

A.由图知，重力势能

mgh^=20J

12

A7=2at

v=at

1

—mv2?=10J

2

t=ls

联立得

h0=2.5m

m=0.8kg

a=5m/s2

故A正确;

B.根据

F-mg=ma

得

F_3

mg2

故B正确;

c.根据

v=m=a=5m/s

2

/?=—=1.25m

2g

物体上升的最大高度为

H=%+%=3.75m

故C错误;

D.取向上为正方向，根据

,12

=vt

飞o~~Sto

得外力撤走后运动时间为

整个过程物体运动的总时间为

故D错误。

故选AB。

11.BD

AB.由图可知，从某一高度将铅球击出，阻力不计，铅球速度变小，乙时刻排球处于最高点，速度

方向水平，小明的比赛成绩为

x=v,/2

故A错误，B正确；

CD.铅球落地的竖直方向分速度为

一=如-V：

由速度一位移公式可得铅球运动过程中离地的最大高度为

2g2g

故D正确，C错误。

故选BD。

12.AD

A.忽略空气阻力，礼花弹上升过程机械能守恒

mgh=；mVg

解得

力=日

2g

A正确；

B.忽略一切空气阻力，炸开后飞出的小块均只受重力,做匀变速运动，B错误；

C.以最高点为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立坐标系，小块平

抛运动

y=2gt

联立可得

=g

y22v

C错误；

D.设某小块的抛出速度为v,与水平方向夹角为6,将v沿水平方向（x轴）和竖直方向（y轴，向

下为正方向）正交分解。由抛体运动的研究可知质点的位置坐标为

x=vcosO-t

y=vsin0-t-\•一gt

联立以上两式，消去。即得

y-2gt=3。

这是一个以j坐标为圆心、以建为半径的圆的方程式。可见，只要初速度v相同，无论初速

度方向怎样，各发光质点均落在一个圆上（在空间形成一个球面，其球心在不断下降，“礼花”球一面

扩大，一面下落），如图所示

D正确。

故选ADo

13.BD

CD.篮球到达最高点时，运动的时间为

t{=—=0.5s

g

同学运动的时间为

t2=t[—X=0.3s

篮球到达最高点时，该同学的手指尖恰好触碰到篮球，则

j127

不-+4=以灰_六^+%

zg/

其中

4=2m,h2=2.5m

解得

v人=4m/s

触碰到篮球时该同学的速度为

v=v人一gq=1向s

故C错误，D正确；

A.起跳过程，根据动量定理

/F-mgAt=mv人

解得地面对该同学的冲量为

ZF=360N-s

故A错误；

B.根据动量定理，起跳过程，合外力对该同学的冲量为

/合=mV,、=240N-s

故B正确。

故选BD。

14.0,200.91高于

口］由表可知第三次碰撞到第四次碰撞用时为0.4s,则碰撞后弹起的时间为0.2s,根据匀变速直线运动

位移和时间的关系可得

1