[推荐学习]2017_2018学年高中物理课时跟踪检测三竖直方向的抛体运动粤教版必修2
- 格式:doc
- 大小:58.89 KB
- 文档页数:4
课时跟踪检测(三)碰撞1.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,下列现象可能的是( ) A.若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相等,碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同,碰后两球都静止解析:选A 若两球质量相等,碰前两球总动量为零,碰后总动量也应该为零,由此分析可得A可能、B不可能。
若两球质量不同,碰前两球总动量不为零,碰后总动量也不能为零,D不可能。
若两球质量不同且碰后以某一相等速率分开,则总动量方向与质量较大的球的动量方向相同,与碰前总动量方向相反,C不可能。
2.关于散射,下列说法正确的是( )A.散射就是乱反射,毫无规律可言B.散射中没有对心碰撞C.散射时仍遵守动量守恒定律D.散射时不遵守动量守恒定律解析:选C 由于散射也是碰撞,所以散射过程中动量守恒。
3.如图1所示,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )图1A.A和B都向左运动B.A和B都向右运动C.A静止,B向右运动D.A向左运动,B向右运动解析:选D 选向右为正方向,则A的动量p A=m·2v0=2mv0。
B的动量p B=-2mv0。
碰前A、B的动量之和为零,根据动量守恒,碰后A、B的动量之和也应为零,可知四个选项中只有选项D符合题意。
4.A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动,其位移—时间图像如图2所示。
由图可知,物体A、B的质量之比为( )图2A .1∶1B .1∶2C .1∶3D .3∶1解析:选C 由图像知:碰前v A =4 m/s ,v B =0。
碰后v A ′=v B ′=1 m/s ,由动量守恒可知m A v A +0=m A v A ′+m B v B ′,解得m B =3m A 。
课时追踪检测(十二)抛体运动[A 级——基础小题练娴熟快]1. (多项选择 )如下图,从地面上同一地点抛出两小球A、 B,分别落在地面上的M 、N 点。
两球运动的最大高度同样,空气阻力不计,则A. B 的加快度比 A 的大B. B 的飞翔时间比 A 的长C. B 在最高点的速度比 A 在最高点的大D. B 在落地时的速度比 A 在落地时的大分析:选 CD两球在空中的加快度都为重力加快度g,选项 A 错误;因为两球运动的最大高度同样,则在空中飞翔的时间同样,选项 B 错误; B 球的射程大,则水平方向的分速度大,在最高点的速度大,选项 C 正确;两球运动的最大高度同样,则竖直分速度同样,因为 B 球的水均分速度大,则 B 球抛出时的速度大,落地时的速度也大,选项 D 正确。
2. (多项选择 )在地面上方高为H 处某点将一小球水平抛出,不计空气阻力,则小球在随后(落地前 )的运动中 ()A.初速度越大,小球落地的刹时速度与竖直方向的夹角越大B.初速度越大,落地瞬时小球重力的刹时功率越大C.初速度越大,在相等的时间间隔内,速度的改变量越大D.不论初速度为什么值,在相等的时间间隔内,速度的改变量老是同样的分析:选AD 设小球落地瞬时速度的方向与竖直方向的夹角为α,依据tan α= v 0=v yv 0知,初速度越大,小球落地瞬时速度与竖直方向的夹角越大,故A 正确。
依据P= mg v y 2gH=mg 2gH 知,落地时小球重力的刹时功率与初速度没关,故 B 错误。
平抛运动的加快度不变,在相等的时间间隔内速度的改变量同样,与初速度没关,故 C 错误,D 正确。
3.(2018 江·苏高考)某弹射管每次弹出的小球速度相等。
在沿圆滑竖直轨道自由着落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球。
忽视空气阻力,两只小球落到水平川面的()A.时辰同样,地址同样B.时辰同样,地址不一样C.时辰不一样,地址同样D.时辰不一样,地址不一样分析: 选 B弹射管自由着落,两只小球一直处于同一水平面,所以同时落地。
高一物理竖直方向上的抛体运动第2节竖直方向上的抛体运动从容说课在直线运动中,匀速运动与初速度为零的匀加速直线运动,是两种最简单的运动形态.其他的复杂运动都可以看作是这两种简单运动的合运动.从运动和力的关系看,做匀速直线运动的物体所受力的合力为零,做匀加速直线运动的物体所受外力的合力为恒力.竖直方向上的抛体,有竖直向上或竖直向下的初速度v0?.在不计空气阻力的影响时,物体抛出后受恒定的重力作用,有竖直向下的恒定加速度g.因此,竖直上抛运动可归结为两个模型(或称两种过程).第一个模型把它看作是初速度为v0?、加速度为-g的匀减速直线运动;第二个模型把它看作是竖直向上、速度为v0?的匀速直线运动与竖直向下的自由落体运动的合运动.对竖直下抛运动,也有两个模型,第一个模型把它看作是初速度为v0?、加速度为g的匀加速直线运动;第二个模型则把它看作是竖直向下的匀速直线运动与自由落体运动的合运动.如考虑空气阻力的作用,则物体在运动中受重力和空气阻力的作用.根据力的独立作用原理,运动中的物体有两个独立的加速度:一个是重力引起的竖直向下的重力加速度,另一个是空气阻力引起的,其方向与运动方向相反.所以,在考虑空气阻力作用时,竖直方向上的抛体运动,用运动合成的模型来看,它是三个独立运动的合运动:第一个独立运动是竖直向上或竖直向下的匀速直线运动;第二个独立运动是竖直向下的自由落体运动;第三个独立运动是初速度为零的匀变速直线运动,其加速度大小由空气阻力的大小决定,方向总与运动方向相反.用运动合成的观点(模型)分析复杂的运动,是把复杂的运动分解为简单的运动,认为复杂的运动是简单运动的合成,这既是认识的深化,也是研究问题的方法,是认识论与方法论的统一.上述分析、解决竖直方向上抛体运动的两个模型,是对同一个具体问题的两种认识,也可以说是从两个不同角度研究同一个物理过程.就整体而言,竖直方向上抛体的运动是一种匀变速运动,因此我们统一用匀变速运动的公式分析、研究竖直方向上的抛体问题.教学重点 1.竖直下抛运动;2.竖直上抛运动.教学难点竖直上抛运动运动特点的分析.教具准备多媒体设备.课时安排1课时三维目标一、知识与技能1.知道什么是竖直下抛运动,能从运动的合成角度,知道竖直下抛运动可以看成在同一直线上哪两个分运动的合运动;2.知道什么是竖直上抛运动,能从运动的合成角度,知道竖直上抛运动可以看成在同一直线上哪两个分运动的合运动;3.理解处理上抛运动的两种思路和方法.二、过程与方法通过对物体做竖直上抛和竖直下抛运动的研究,提高学生用合成思想分析运动的能力.三、情感态度与价值观使学生会在日常生活中善于总结和发现问题.教学过程导入新课乘坐气球或飞艇在空中遨游是一件非常愉快的事,尽管实际上很少有机会享受这一乐趣,不过,同学们仍然可以想象你乘坐在一只正在沿着竖直方向上升或下降的气球上的情景.但是现在希望你稍稍“收一下心”,让我们来思考如下的一个物理问题:此时如果从气球上落下一个物体,那么,该物体将做怎样的运动呢?你能否描述一下这个物体的运动过程?关于这个问题就是我们今天要研究的课题——竖直方向的抛体运动.推进新课【教师精讲】竖直下抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向下抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动.竖直下抛物体的运动可看成是由速度为v0?的匀速直线运动和自由落体运动的合运动.不过,现在重力加速度g的方向与v0?的方向相同,所以它是一种初速度不为零的匀加速直线运动.它的速度公式和位移公式为(a=g)v=v0+gt,.学生活动:比较物体所做的竖直下抛运动和自由落体运动,并讨论得出异同.【教师精讲】竖直上抛运动——物体以一定初速度沿着竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直上抛运动.竖直上抛物体的运动可以看成是速度为v0?的匀速直线运动和自由落体运动的合运动.由于重力加速度g的方向与v0的方向相反,它是一种初速度不为零的匀减速直线运动.由公式可直接得到描述竖直上抛物体运动规律的速度公式和位移公式(a=-g)v=v0-gt,在竖直上抛运动中,当物体的速度v=0时,它便达到最大高度hm.竖直上抛运动物体达到最大高度的时间tm可由下式得到v0-gtm=0,所以,将此结果代入,有.因此,确定物体竖直上抛最大高度的公式可表示为.当竖直上抛物体达到最高点后,通常要自由落下.因此,竖直上抛物体运动的全过程通常可分为两段:上抛运动段与自由落体运动段,前者是初速度不为零的匀减速直线运动过程;后者是初速度为零的自由落体运动过程.上抛物体达到的最高点就是这两个运动的转折点,在转折点处物体的速度为零.【例题剖析】高度100 m处有两只气球甲和乙正在以同一速度5 m/s 分别匀速上升和匀速下降.此时,在这两只气球上各落下一物体.问:这两个物体落到地面时它们的速度差、时间差,以及所经过的路程差各是多少?(取g=10 m/s2)【教师精讲】(1高一物理。
高三物理竖直上抛运动试题答案及解析1.以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的图像可能正确的是【答案】D【解析】竖直上抛运动不受空气阻力,做向上匀减速直线运动至最高点再向下自由落体运动,图象时倾斜向下的直线,四个选项均正确表示;考虑阻力的上抛运动,上升中,随着减小,减小,对应图象的斜率减小,选项A错误。
下降中,随着随着增大,继续减小。
而在最高点时,,对应图与轴的交点,其斜率应该等于(此时与竖直上抛的最高点相同的加速度),即过交点的切线应该与竖直上抛运动的直线平行,只有D选项满足。
故选D。
【考点】本题考查了牛顿第二定律、图象的特点、竖直上抛运动状态的判断。
2.一物体自空中某点竖直向上抛出,1s后物体的速率为4m/s,不计空气阻力,g取10m/s2,设竖直向上为正方向,则在这1s内物体的位移可能是A.1m B.9m C.-1m D.-9m【答案】AB【解析】由于向上为正方向,1s后物体的速度可能为4m/s,也可能为-4m/s,根据,若,则,这样,A 正确;若,则,这样,B正确,CD错误【考点】竖直上抛运动3.在以速度匀速竖直上升的观光电梯中,一乘客竖直上抛一质量为小球,电梯内的观察者看到小球经到达最高点,而站在地面上的人看来(不计空气阻力的影响,重力加速度恒为)()A.在小球上升到最高点的过程中动量变化量大小为B.在小球上升到最高点过程中克服重力做功为C.电梯内观察小球到达最高点时其动能为D.小球上升的初动能为【答案】C【解析】试题分析: 在电梯上人看到小球上升到最高点时,此时小球相对于电梯静止,上升速度与电梯速度相同为(向上),以地面参考,站在地面上的人此时看见小球还在上升,电梯内观者看见小球经t秒后到达最高点,故地面上的人看见上升的时间大于t,故对小球由动量定理动量变化量大于,选项A错误。
课时跟踪检测(三) 单摆(时间:30分钟满分:50分)一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分,每小题只有一个选项正确。
)1.关于单摆,下列认识中正确的是( )A.一根线系着一个球悬挂起来,这样的装置就是单摆B.可以看成单摆的装置中,细线的伸缩和质量忽略不计,线长比小球直径大得多C.单摆的振动总是简谐运动D.两个单摆只要结构相同,它们的振动步调便相同2.单摆做简谐运动的回复力是( )A.摆球的重力B.摆球所受重力与悬线对摆球的拉力的合力C.悬线对摆球的拉力D.摆球所受重力在圆弧切向上的分力3.(上海高考)两个相同的单摆静止于平衡位置,使摆球分别以水平初速v1、v2(v1>v2)在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与振幅分别为f1、f2和A1、A2,则( ) A.f1>f2,A1=A2B.f1<f2,A1=A2C.f1=f2,A1>A2 D.f1=f2,A1<A24.在用单摆测定重力加速度时,某同学用同一套实验装置,用同样的步骤进行实验,但所测得的重力加速度总是偏大,其原因可能是( )A.测定周期时,振动次数少数了一次B.测定周期时,振动次数多数了一次C.摆球的质量过大D.计算摆长时,只考虑悬线的长度,没有加上小球的半径5.如图1所示为两个单摆的振动图像,从图像中可以知道它们的( )图1A.摆球质量相等 B.振幅相等C.摆长相等 D.摆球同时改变速度方向6.如图2所示,三根细线于O点处打结,A、B端固定在同一水平面上相距为L的两点上,使AOB成直角三角形,∠BAO=30°,已知线OC长是L,下端C点系着一个小球。
下面说法中正确的是( )图2A .让小球在纸面内摆动,周期为T =2πL gB .让小球在垂直纸面方向摆动,其周期为T =2π 3L 2gC .让小球在纸面内摆动,周期为T =2π 3L 2gD .让小球在垂直纸面内摆动,周期为T =2πL g二、非选择题(共2小题,共20分)7.(8分)(福建高考)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中:图3(1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图3所示,则该摆球的直径为________cm 。
课时跟踪检测(五)斜抛运动1.从炮口发射的炮弹在空中运动的轨迹为( )A.严格的抛物线B.圆弧C.弹道曲线 D.以上说法都不对解析:选C 炮弹在空中飞行时由于受空气阻力,所以其轨迹不是严格的抛物线,而是弹道曲线,故C正确。
2.关于斜抛运动的性质,下列说法中正确的是( )A.是匀速运动B.是匀变速运动C.是变加速运动D.不同物体的斜抛运动具有不同的运动性质解析:选B 斜抛运动是匀变速曲线运动,故B对。
3.斜抛运动可分解为( )A.水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动B.水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动C.水平方向的匀变速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动解析:选B 若将斜抛运动按水平方向和竖直方向正交分解,两分运动分别为匀速直线运动和竖直上抛运动,故A、C错误,B正确;若沿初速度方向分解出一匀速直线运动,则另一分运动为竖直方向的自由落体运动,故D错误。
4.如图1是斜向上抛出的物体的运动轨迹,C点是轨迹最高点,A、B是轨迹上等高的两个点。
下列叙述中正确的是(不计空气阻力)( )图1A.物体在C点的速度为零B.物体在A点的速度与在B点的速度相同C.物体在A点、B点的水平分速度等于物体在C点的速度D.物体在A、B两点的竖直分速度相同解析:选C 斜抛运动水平方向是匀速直线运动,竖直方向是竖直上抛,所以A错、C 对,在A、B两点的竖直分速度方向不同,故B、D错误。
5.(多选)下列关于做斜抛运动的物体速度改变量的说法中正确的是(g=9.8 m/s2)( )A .抛出后一秒内物体速度的改变量要比落地前一秒内的小B .在到达最高点前的一段时间内,物体速度的变化要比其他时间慢一些C .即使在最高点附近,每秒钟物体速度的改变量也等于9.8 m/sD .即使在最高点附近,物体速度的变化率也等于9.8 m/s 2解析:选CD 由于斜抛运动在运动过程中只受重力作用,其加速度为g =9.8 m/s 2,所以在任何相等的时间内速度的改变量都相等,故A 、B 错误。
课时跟踪检测(一) 动量和动量定理1.(多选)下列说法正确的是( )A .运动物体的动量的方向总是与它的运动方向相同B .作用于物体上的合外力的冲量不为0,则物体的动量一定发生变化C .作用于物体上的合外力的冲量不为0,则物体的动能一定发生变化D .物体所受合外力的冲量方向总是与物体的动量方向相同解析:选AB 动量的方向总与速度即运动方向相同,故A 对;合外力的冲量不为零,由动量定理I 合=Δp ,可知动量的变化量Δp 一定不为零,即动量一定变化,但动能不一定变化,有可能动量的大小不变,方向变化,故B 对,C 错;I 合的方向一定与动量变化量的方向相同,但不一定与动量的方向相同,故D 错。
2.篮球运动员通常伸出双手迎接传来的篮球。
接球时,两手随球迅速收缩至胸前。
这样做可以( )A .减小球对手的冲量B .减小球对手的冲击力C .减小球的动量变化量D .减小球的动能变化量解析:选B 由动量定理Ft =Δp 知,接球时两手随球迅速收缩至胸前,延长了手与球接触的时间,从而减小了球的动量变化率,减小了球对手的冲击力,选项B 正确。
3.(多选)古时有“守株待兔”的寓言,设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。
若兔子与树桩发生碰撞,作用时间为0.2 s ,则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )图1A .1 m/sB .1.5 m/sC .2 m/sD .2.5 m/s解析:选CD 根据题意建立模型,设兔子与树桩的撞击力为F ,兔子撞击树桩后速度为零,根据动量定理有-Ft =0-mv ,所以v =Ft m =mgtm=gt =10×0.2 m/s=2 m/s 。
4.质量为1 kg 的物体做直线运动,其速度图像如图2所示。
则物体在前10 s 内和后10 s 内所受外力的冲量分别是( )图2A.10 N·s,10 N·sB.10 N·s,-10 N·sC.0,10 N·sD.0,-10 N·s解析:选D 由图像可知,在前10 s内初、末状态的动量相等,p1=p2=5 kg·m/s,由动量定理知I1=0;在后10 s内p3=-5 kg·m/s,I2=p3-p2=-10 N·s,故选D。
第3节竖直方向上的抛体运动本节教材分析三维目标(一)知识与技能(1)知道竖直方向上的抛体运动是具有竖直方向的初速度,并且在受重力作用时所做的匀变速直线运动,其加速度为g(2)理解竖直方向上的抛体运动的特点和规律。
(3)会将竖直方向上的抛体运动分解为匀减(加)速运动和自由落体运动两个过程,并会求解有关的实际问题。
(二)过程与方法(1)经过交流与讨论,知道竖直方向上抛体运动的特点和规律。
(2)通过对竖直上抛运动的分析,掌握对具体问题进行分步处理和整体处理的方法。
(3)通过具体例题的分析、比较,得到竖直上抛运动的特点,学习比较、归纳等思维方法。
(三)情感、态度与价值观(1)将竖直下抛和竖直上抛运动进行比较,使学生的比较思维得到训练,激发学生的创新灵感。
(2)通过竖直上抛运动的分析,使学生了解到竖直上抛运动的特点,从而感受到物理学中的对称美(3)通过对具体实例的分析,让学生感受到抛体运动知识在日常生活中有广泛的应用,鼓励学生形成学以致用的习惯。
(4)通过对具体问题画草图的训练,使学生形成良好的学习习惯。
教学重点理解掌握竖直上抛运动的特点和规律。
教学难点1、竖直下抛和竖直上抛运动的分解;2、用整体法处理竖直上抛运动问题时矢量公式的应用。
教学建议在前面同学们已学过自由落体运动及匀变速直线运动的规律,而本节课只不过是匀变速直线运动的一个特例,在教学中先引导学生认真分析竖直抛体时物体的受力情况,运动特点及初末状态等,然后再引导学生自己写出竖直下抛和竖直上抛的规律即公式。
此外,还要引导学生运用上一节课学过的知识对这两种运动进行比较分析,从而进一步巩固学过的知识。
在进行竖直上抛运动教学中,用整体法分析并解决物理问题对学生是一个难点,因此在教学中一定要让学生分析物体的运动过程并画出草图,确定正方向,然后再把各物理量(含方向)代入合适的公式求解,并明确结果正负含义。
整个教学过程要以学生活动为主,教师在教学中主要充当组织者,引导者的角色。
课时跟踪检测(三)碰撞1.在光滑水平面上,两球沿球心连线以相等速率相向而行,下列现象可能的是()A.若两球质量相等,碰后以某一相等速率互相分开B.若两球质量相等,碰后以某一相等速率同向而行C.若两球质量不同,碰后以某一相等速率互相分开D.若两球质量不同,碰后两球都静止解析:选A若两球质量相等,碰前两球总动量为零,碰后总动量也应该为零,由此分析可得A可能、B不可能。
若两球质量不同,碰前两球总动量不为零,碰后总动量也不能为零,D不可能。
若两球质量不同且碰后以某一相等速率分开,则总动量方向与质量较大的球的动量方向相同,与碰前总动量方向相反,C不可能。
2.关于散射,下列说法正确的是()A.散射就是乱反射,毫无规律可言B.散射中没有对心碰撞C.散射时仍遵守动量守恒定律D.散射时不遵守动量守恒定律解析:选C由于散射也是碰撞,所以散射过程中动量守恒。
3.如图1所示,两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动,滑块A的质量为m,速度大小为2v0,方向向右,滑块B的质量为2m,速度大小为v0,方向向左,两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是()图1A.A和B都向左运动B.A和B都向右运动C.A静止,B向右运动D.A向左运动,B向右运动解析:选D选向右为正方向,则A的动量p A=m·2v0=2mv0。
B的动量p B=-2mv0。
碰前A、B的动量之和为零,根据动量守恒,碰后A、B的动量之和也应为零,可知四个选项中只有选项D符合题意。
4.A、B两物体发生正碰,碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动,其位移—时间图像如图2所示。
由图可知,物体A、B的质量之比为()1图2A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.3∶1解析:选C由图像知:碰前v A=4 m/s,v B=0。
碰后v A′=v B′=1 m/s,由动量守恒可知m A v A+0=m A v A′+m B v B′,解得m B=3m A。
故选项C正确。
5.甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动,已知它们的动量分别是5 kg·m/s和7 kg·m/s,甲追上乙并发生碰撞,碰撞后乙球的动量变为10 kg·m/s,则两球质量m甲与m乙的关系可能是()A.m乙=m甲B.m乙=2m甲C.4m甲=m乙D.m乙=6m甲p甲p乙m甲5 p甲′解析:选C碰撞前,v甲>v乙,即> ,可得< ;碰撞后,v甲≤v乙,即m甲m乙m乙7 m甲p乙′m甲 1 1 m甲5≤,可得≥;综合可得≤< ,选项A、D错误。
课时跟踪检测(三)竖直方向的抛体运动
1.(多选)关于竖直上抛运动,以初速度方向为正方向,下列说法正确的是 ( ) A.从上升到下降的整个过程中,加速度保持不变
B.到达最高点时速度为零,物体处于静止状态
C.落回抛出点时的速度与初速度相同
D.在落回抛出点以前,物体的位移方向始终相同
解析:选AD 竖直上抛的物体,其加速度总等于重力加速度,A正确;在最高点速度为零,但加速度不为零,物体不是处于静止状态,B错误;速度是矢量,落回抛出点时速度方向与初速度方向相反,C错误、D正确。
2.将物体以一定的速度竖直下抛,则图中能正确反映物体的速度随时间变化关系的是( )
解析:选C 竖直下抛运动是初速度不为零、加速度为g的匀加速直线运动,在速度-时间图像上反映为一条倾斜的直线,直线的斜率表示重力加速度为g。
又因为竖直下抛运动有一定的初速度,所以截距为正,故正确选项为C。
3.一小火箭从地面竖直向上发射时的速度图像如图1所示,则小火箭上升到最高点的位置对应于图中的( )
图1
A.O点B.A点
C.B点 D.C点
解析:选D 因为速度方向始终未改变,故火箭越升越高,选D。
4.一物体做竖直上抛运动,不计阻力,从抛出时刻算起,设上升过程中,上升到最大高度的一半所用的时间为t1,速度减为初速度的一半所用的时间为t2,则( ) A.t1>t2 B.t1<t2
C.t1=t2 D.无法比较
解析:选B 画出物体上升过程中速度与时间的变化关系图像,上升
到最大高度的一半所用时间为t1,速度减为初速度的一半所用的时间为
t2,故t 1<t 2。
5.(多选)以初速度v 0从地面竖直上抛一物体,不计空气阻力,当物体速度大小减为v 0
3时,
所用时间可能是( )
A.
v 0
3g B.2v 0
3g
C.v 0g
D.4v 0
3g
解析:选BD 由v t =v 0-gt 知,当v t 方向向上时,v t =v 03,解得t =2v 0
3g ;当v t 方向向
下时,v t =-v 03,解得t =4v 0
3g。
6.从30 m 高的楼顶处,以5 m/s 的初速度竖直下抛一个小球,取g =10 m/s 2
,求: (1)经多长时间小球落地? (2)小球落地速度为多大?
解析:(1)由s =v 0t +12gt 2得30=5t +12×10t 2
,
解得t 1=-3 s(舍)或t 2=2 s 。
(2)方法一 由v t =v 0+gt
得v 1=5 m/s +10×2 m/s=25 m/s 。
方法二 由v t 2
-v 02
=2gs 得v t =2gs +v 02
=2×10×30+52
m/s =25 m/s 。
答案:(1)2 s (2)25 m/s
7.做自由落体运动、竖直下抛运动和竖直上抛运动的物体,在相等的时间内速度的变化( )
A .大小相等,方向相同
B .大小相等,方向不同
C .大小不等,方向相同
D .大小不等,方向不同
解析:选A 由于三种运动的加速度相同均为g ,则在相等时间Δt 内,物体的速度变化为Δv =g Δt ,故Δv 大小相等,方向均向下,A 正确。
8.(多选)在同一高度将质量相等的A 、B 两球以大小相等的初速度分别竖直上抛和竖直下抛,则下列说法中正确的是( )
A .A 、
B 落地时位移相同
B .在运动过程中,A 、B 的加速度相同
C .A 、B 落地时速度相同
D .在整个运动过程中,A 、B 的速度变化量相同
解析:选ABC 初末位置相同因而位移相同,在运动过程中加速度都是g ,A 、B 正确;由竖直上抛运动的对称性可知,A 球落回抛出点时速度与B 球抛出的速度相同,故A 、B 落地时的速度相同,C 正确;在整个运动过程中,A 、B 的末速度相同,但两者的初速度不同,所以A 、B 的速度变化量一定不同,D 错误。
9.一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点a 的时间间隔为T a ,两次经过一个较高点b 的时间间隔为T b ,则a 、b 之间的距离为( )
A.18g (T a 2-T b 2)
B.14g (T a 2-T b 2
)
C.12
g (T a 2-T b 2) D.16
g (T a 2-T b 2
)
解析:选A 由上抛运动时间的对称性可知:物体从a 点到最高点的时间为T a
2
,物体从
b 点到最高点的时间为T b 2
,故a 、b 之间的距离为Δh =12g ⎝ ⎛⎭
⎪⎫T a 22-12g ⎝ ⎛⎭
⎪⎫T b 22=1
8
g (T a 2-T b 2) 。
10.自地面将物体竖直上抛,初速度大小为20 m/s ,当它的位移为15 m 时,经历的时间和运动速度分别为(g 取10 m/s 2
,不计空气阻力,选取竖直向上为正方向)( )
A .1 s, 10 m/s
B .2 s, 15 m/s
C .3 s, 10 m/s
D .4 s, -15 m/s
解析:选A 先求出上升的总时间和最大高度分别为t 0=v 0g =2010 s =2 s ,h m =v 022g =20
2
2×10
m =20 m ,所以位移为15 m 时应当有两种情况,即处于上升阶段或下降阶段。
根据公式h =
v 0t -1
2
gt 2,将h =15 m 代入即可求得t =1 s 或3 s ,又由v t =v 0-gt 可得v t =10 m/s 或-
10 m/s ,所以选项A 正确。
11.一气球以4 m/s 2
的加速度由静止从地面竖直上升,10 s 末从它上面掉出一重物,重物从气球上掉出后经多长时间落到地面?(不计空气阻力,取g =10 m/s)
解析:气球匀加速上升的位移
h =12at 2=12
×4×102 m =200 m ,
10 s 末速度v 0=at =40 m/s ,
重物从气球上掉出后做竖直上抛运动,落到地面过程有 -h =v 0t -12
gt 2
,
解得t 1≈-3.5 s(舍)或t 2≈11.5 s。
答案:11.5 s
12.在h 高处,小球A 由静止开始自由落下,与此同时在A 正下方地面上以初速度v 0
竖直向上抛出另一小球B 。
求A 、B 在空中相遇的时间与地点,并讨论A 、B 相遇的条件。
不计空气阻力作用。
解析:设相遇时间为t ,相遇处离地面距离为y ,两球相遇必在同一位置 所以y =v 0t -12gt 2=h -12gt 2
,
即v 0t =h ,所以相遇时间为t =h
v 0
t 代入y 表达式中,有:
y =h -12gt 2=h -12g ·h 2
v 02=h ⎝ ⎛⎭
⎪⎫1-gh 2v 02
即为相遇点离地面的高度。
讨论:A 、B 能在空中相遇,则y >0,即h ⎝ ⎛
⎭⎪⎫
1-gh 2v 02>0,所以1-gh 2v 02>0,即v 0>
gh
2
,
即为A 、B 在空中相遇的条件。
当在B 球的最高点相遇时,应有 12gt 2+v 02
2g =h ,且t =v 0
g ,解得v 0=gh 因而当
gh
2
<v 0<gh 时,在B 球下降过程中两球相遇;
当v 0=gh 时,恰在B 上升到最高点时,两球相遇; 当v 0>gh 时,在B 球上升过程中两球相遇。
答案:见解析。