格物学 力学匀变速直线运动规律的应用

竖直上抛运动-匀变速直线运动规律的应用知识点专题进阶自测题答案-吉林省等高中物理,平均正确率48.0%

2025-09-26
竖直上抛运动-匀变速直线运动规律的应用知识点专题进阶自测题答案-吉林省等高中物理,平均正确率48.0%
2、['竖直上抛运动']

正确率40.0%在离地面高$${{h}}$$处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为$${{v}}$$,不计空气阻力,两球落地的时间差为$${{(}{)}}$$

A.$$\frac{h} {v}$$

B.$$\frac{2 h} {v}$$

C.$$\frac{v} {q}$$

D.$$\frac{2 v} {g}$$

3、['竖直上抛运动']

正确率40.0%气球以$$1 0 m / s$$的速度匀速竖直上升,它上升到$${{1}{5}{m}}$$高处时,一重物由气球里掉落,则下列说法错误的是$${{(}}$$不计空气阻力,$$g=1 0 m / s^{2} ) ( \tiny{\begin{matrix} {|} \\ {|} \\ {|} \\ \end{matrix}} )$$

A.重物要经过$${{3}{s}}$$才能落到地面

B.重物上升的最大高度是$${{1}{5}{m}}$$

C.到达地面时的速度是$$2 0 m / s$$

D.$${{2}{s}}$$末重物再次回到原抛出点

4、['竖直上抛运动', '利用机械能守恒解决简单问题']

正确率40.0%将一个小球从空中的$${{O}}$$点以一定初速度竖直向上抛出,$${{2}{s}}$$后物体的速度大小为$$2 0 m / s, ~ g$$取$$1 0 m / s^{2}$$,则小球此时(

A

A.在$${{O}}$$点上方,向上运动

B.在$${{O}}$$点上方,向下运动

C.在$${{O}}$$点下方,向上运动

D.在$${{O}}$$点下方,向下运动

5、['竖直上抛运动', '重力做功']

正确率60.0%在距地面高$${{5}{m}}$$的平台上,以$$2 5 m / s$$的速率竖直向上抛出一质量为$${{l}{k}{g}}$$的石块,不计空气阻力,取$$g=1 0 m / s^{2}$$,则抛出后第$${{3}{s}}$$内重力对石块所做的功是(

D

A.$${{−}{{1}{0}{0}}{J}}$$

B.$${{5}{0}{J}}$$

C.$${{1}{0}{0}{J}}$$

D.$${{0}}$$

6、['竖直上抛运动', '重力势能']

正确率40.0%以初速度$${{v}_{0}}$$竖直上抛一个质量为$${{m}}$$的物体,不计阻力,当它到达最大高度后又向下运动到速度为$$\frac{v_{0}} {3}$$时(以地面为参考平面$${{)}}$$,物体的重力势能为$${{(}{)}}$$

C

A.$${\frac{1} {3}} m v_{0}^{2}$$

B.$${\frac{2} {9}} m v_{0}^{2}$$

C.$${\frac{4} {9}} m v_{0}^{2}$$

D.$${\frac{2} {3}} m v_{0}^{2}$$

8、['竖直上抛运动', '曲线运动的概念和性质', '自由落体运动的定义及特征']

正确率60.0%小球做下列各种运动中,属于匀变速曲线运动的是(

C

A.自由落体运动

B.竖直上抛运动

C.斜上抛运动

D.匀速圆周运动

10、['星球表面的抛体问题', '竖直上抛运动', '向心力', '万有引力和重力的关系']

正确率40.0%若已知月球质量为$${{m}}$$,半径为$${{R}}$$,引力常量为$${{G}}$$,如果在月球上(

A

A.以初速度$${{v}_{0}}$$竖直上抛一个物体,则物体上升的最大高度为$$\frac{R^{2} v_{0}^{2}} {2 G m}$$

B.以初速度$${{v}_{0}}$$竖直上抛一个物体,则物体落回到抛出点所用时间为$$\frac{R^{2} v_{0}} {G m}$$

C.发射一颗绕月球做圆周运动的卫星,则最大运行速度为$$\sqrt{\frac{R} {G m}}$$

D.发射一颗绕月球做圆周运动的卫星,则最小周期为$$2 \pi\sqrt{\frac{R} {G m}}$$

2、设向上抛出的小球运动时间为$$t_1$$,向下抛出的小球运动时间为$$t_2$$。

向上抛出的小球:$$-h = v t_1 - \frac{1}{2} g t_1^2$$

向下抛出的小球:$$-h = -v t_2 - \frac{1}{2} g t_2^2$$

两式相减得:$$v t_1 - \frac{1}{2} g t_1^2 + v t_2 + \frac{1}{2} g t_2^2 = 0$$

整理得:$$v(t_1 + t_2) = \frac{1}{2} g (t_1^2 - t_2^2)$$

$$v(t_1 + t_2) = \frac{1}{2} g (t_1 - t_2)(t_1 + t_2)$$

解得时间差:$$\Delta t = t_1 - t_2 = \frac{2v}{g}$$

正确答案:D

3、重物掉落时具有向上的初速度$$v_0 = 10 \ \text{m/s}$$,高度$$h_0 = 15 \ \text{m}$$。

A:由$$-h_0 = v_0 t - \frac{1}{2} g t^2$$,代入得$$-15 = 10t - 5t^2$$,解得$$t = 3 \ \text{s}$$,正确

B:最大高度$$H = h_0 + \frac{v_0^2}{2g} = 15 + \frac{100}{20} = 20 \ \text{m}$$,错误

C:落地速度$$v = \sqrt{v_0^2 + 2g h_0} = \sqrt{100 + 300} = 20 \ \text{m/s}$$,正确

D:$$2 \ \text{s}$$末位移$$s = 10 \times 2 - \frac{1}{2} \times 10 \times 4 = 0$$,正确

错误选项:B

4、设初速度为$$v_0$$,$$2 \ \text{s}$$后速度$$v = 20 \ \text{m/s}$$。

若向上运动:$$v = v_0 - g t$$,得$$20 = v_0 - 20$$,$$v_0 = 40 \ \text{m/s}$$

位移$$s = v_0 t - \frac{1}{2} g t^2 = 80 - 20 = 60 \ \text{m} > 0$$,在O点上方

若向下运动:$$-20 = v_0 - 20$$,$$v_0 = 0$$,不符合竖直上抛条件

故小球在O点上方,向上运动,正确答案:A

5、上升时间$$t_1 = \frac{v_0}{g} = \frac{25}{10} = 2.5 \ \text{s}$$

第3s内即从$$t = 2 \ \text{s}$$到$$t = 3 \ \text{s}$$

$$t = 2 \ \text{s}$$时:$$v_2 = 25 - 10 \times 2 = 5 \ \text{m/s}$$(向上)

$$t = 3 \ \text{s}$$时:$$v_3 = 25 - 10 \times 3 = -5 \ \text{m/s}$$(向下)

第3s内位移:$$s = \frac{v_2 + v_3}{2} \times 1 = \frac{5 + (-5)}{2} = 0$$

重力做功$$W = mg s = 1 \times 10 \times 0 = 0$$,正确答案:D

6、最大高度时$$v = 0$$,由机械能守恒:$$\frac{1}{2} m v_0^2 = m g h_{max}$$

当速度为$$\frac{v_0}{3}$$时,设高度为$$h$$,有:$$\frac{1}{2} m v_0^2 = \frac{1}{2} m (\frac{v_0}{3})^2 + m g h$$

解得:$$m g h = \frac{1}{2} m v_0^2 - \frac{1}{18} m v_0^2 = \frac{8}{18} m v_0^2 = \frac{4}{9} m v_0^2$$

重力势能$$E_p = m g h = \frac{4}{9} m v_0^2$$,正确答案:C

8、匀变速运动要求加速度恒定,曲线运动要求速度方向与加速度方向不共线。

A:自由落体是直线运动

B:竖直上抛是直线运动

C:斜上抛运动加速度恒为g,速度方向与加速度方向不共线,是匀变速曲线运动

D:匀速圆周运动加速度方向变化

正确答案:C

10、月球表面重力加速度:$$g_m = \frac{G m}{R^2}$$

A:最大高度$$h = \frac{v_0^2}{2 g_m} = \frac{v_0^2}{2 \frac{G m}{R^2}} = \frac{R^2 v_0^2}{2 G m}$$,正确

B:落回时间$$t = \frac{2 v_0}{g_m} = \frac{2 v_0}{\frac{G m}{R^2}} = \frac{2 R^2 v_0}{G m}$$,错误

C:最大运行速度即第一宇宙速度$$v = \sqrt{g_m R} = \sqrt{\frac{G m}{R}}$$,错误

D:最小周期$$T = 2 \pi \sqrt{\frac{R}{g_m}} = 2 \pi \sqrt{\frac{R^3}{G m}}$$,错误

正确答案:A

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