高中物理 加强练习第一章　6.竖直上抛运动及双向可逆类运动

6.竖直上抛运动及双向可逆类运动(分值：30分)1~4题每题5分1.(2026·安徽阜阳市检测)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v或加速度a随时间t变化的图像是()答案D解析铯原子团仅受重力的作用，加速度g竖直向下，大小恒定，在v-t图像中，斜率绝对值等于重力加速度，故斜率不变，所以图像应该是一条倾斜的直线，故选项A、B错误；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。2.(多选)小红用频闪照相法研究竖直上抛运动，拍照频率为5Hz，某次实验时小球以某一初速度竖直上抛，照相机在此过程中曝光了8次，由于上升过程和下降过程小球经过相同位置时都被曝光，所以在底片上记录到如图所示的4个位置，a、b两点间距离为l1，b、c两点间距离为l2，c、d两点间距为l3，重力加速度g取10m/s2。下列说法中正确的是()A.小球经过b点时的速率为4m/sB.a点距竖直上抛的最高点的距离为2.45mC.l1∶l2∶l3=3∶2∶1D.l1∶l2∶l3=5∶3∶1答案BC解析频闪照相的时间间隔T=1f=0.2s，题图中所有位置曝光两次，所以d点到竖直上抛的最高点的时间间隔为t=T2，所以从最高点开始至下落到b点经历的时间为tb=t+2T=52T=0.5s。小球经过b点时的速率为vb=gtb=5m/s，选项A错误；从最高点下落到a点经历的时间为ta=t+3T=72T=0.7s，所以a点距竖直上抛的最高点的距离为ha=12gta2=2.45m，选项B正确；初速度为0的匀加速度直线运动，在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶9∶11∶13…，若从最高点至a点分为7个相同的时间间隔，每个间隔为0.1s，满足l1∶l2∶l3=(13+11)∶(9+7)∶(5+3)=3∶23.(多选)小球以某一速度竖直上抛，在上升过程中，小球在最初1s内的上升高度是其上升时间内正中间1s内上升高度的85倍，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是(A.小球上升的时间为8sB.小球上升的最大高度为1254C.小球中间1s内上升的高度为252D.小球最初1s内上升的高度为5m答案BC解析依题意知，最初1s内小球上升高度为h1=v0t-12gt2=v0-12设上升时间内正中间1s内的平均速度为v1，也为上升过程中全程的平均速度，有v1=v0则中间1s内小球上升高度为h2=v1t=v0又h1h2联立解得v0=25m/s，故小球上升的时间t'=v0g=2.5小球中间1s内上升的高度为h2=252m小球最初1s内上升的高度为h1=v0-12g=20m，故A、D错误，C小球上升的最大高度为H=v022g=12544.(2025·山东烟台市模拟)甲、乙两小球先后从同一水平面的两个位置，以相同的初速度竖直向上抛出，小球距抛出点的高度h与时间t的关系如图所示。不计空气阻力，重力加速度为g，则两小球在图中的交点位置时，距离抛出点的高度为()A.12gt2 B.18g(t2C.14g(t22-t12) D.12答案B解析甲小球能上升的最大高度为h1=12g(t22)2，甲从最高点到交点位置下落的时间Δt=t22-(t2-t12)=t12，甲从最高点到交点位置下落的高度h2=12g(t12)2，则两小球在题图中的交点位置时，距离抛出点的高度为h=5.(10分)(2025·山东泰安市检测)某高校一课外活动小组自制一枚水火箭，设水火箭发射后始终在竖直方向上运动。在水火箭向下喷水过程中，水火箭可认为做匀加速直线运动。水火箭从地面静止出发经过6s到达离地面高60m处时水恰好喷完。空气阻力不计，g取10m/s2，求：(1)(2分)恰好喷完水时水火箭的速度；(2)(3分)水火箭上升离地面的最大高度；(3)(5分)水火箭从发射到残骸落回到地面过程的总时间。答案(1)20m/s(2)80m(3)12s解析(1)设恰好喷完水时水火箭的速度为v，所用时间t1=6s，距地面高度h=60m，则v2=解得v=20m/s。(2)喷完水后水火箭上升