文档文本内容
高考易错点解读和针对训练
运动描述和直线运动
易错点8 竖直上抛运动
易错点解读
竖直上抛的重要特性
(1)对称性:如图所示,物体以初速度v0竖直上抛,A、B 为途中的任意两点,C 为最高
点。
①时间对称性:物体上升过程中从A→C 所用时间tAC和下降过程中从C→A 所用时间tCA相等,
同理有tAB=tBA。
②速度对称性:物体上升过程经过A 点的速度与下降过程经过A 点的速度大小相等,方向
相反。
(2)多解性:在竖直上抛运动中,当物体经过抛出点上方某一位置时,可能处于上升阶段,
也可能处于下落阶段,因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解,也可能造成路程多
解。
2.竖直上抛运动的两种研究方法
(1)分段法:将全过程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶
段。
(2)全程法:将全过程视为初速度v0向上、加速度g 向下的匀变速直线运动,必须注意物
理量的矢量性。习惯上取v0的方向为正方向,则v>0 时,物体正在上升;v<0 时,物体正
在下降;h>0 时,物体在抛出点上方;h<0 时,物体在抛出点下方。
【典例剖析】
13.(2025·广东省部分名校大联考)气球上系一物体,以3 m/s 的速度自地面匀速上升,当
物体上升到离地面的高度h=10.8 m 处时,绳子突然断了,气球和物体均可视为质点,取
重力加速度g=10 m/s2,关于绳断后物体的运动情况,下列说法正确的是( )
A.物体将做自由落体运动
B.物体经过1.8 s 落到地面
C.物体运动1 s 后的速度大小为5 m/s
D.物体落地时的速度大小为4 m/s
【易错点剖析】绳断后物体有竖直向上的速度,所以只能按照竖直上抛运动规律解答。
【答案】B
【解析】物体有竖直向上的初速度,绳断后物体做竖直上抛运动,并不是做自由落体运动
故A 错误;取向下为正方向,根据匀变速直线运动位移与时间关系式有h=-v0t+1
2gt2,
解得t=1.8 s(另一解舍去),故B 正确;物体运动1 s 后的速度大小为v=-v0+gt1=7
m/s,故C 错误;物体落地时的速度大小为v'=-v0+gt=15 m/s,故D 错误。
【针对性训练】
1.(2025·贵州黔东南模拟)小明的叔叔是杂技演员,小明平时也跟叔叔学了一些简单的杂
技。如图所示为小明用一只手抛球、接球的示意图,他每隔0.5 s 抛出一个小球,接到小
球后便立即抛出。已知除抛、接球的短暂时间外,空中总共有4 个小球,将小球的运动近
似看成是竖直方向的运动,重力加速度大小取g=10 m/s2。若高度从抛球点算起,则小球
到达的最大高度是( )
A.1.25 m
B.2.5 m
C.3.2 m
D.5.0 m
答案:D
解析:根据竖直上抛的对称性可知,空中的四个球,有两个在上升,两个在下降,由于每
隔0.5 s 抛一个小球,则从抛出到最高点的时间为t=1 s,则小球上升的最大高度为h=1
2
gt2=1
2×10×12 m=5 m,故选D。
2.(2025·哈尔滨市六校联考)高抛发球是网球发球的一种,是指运动员把网球竖直向上抛
出,在网球下降过程中某时刻将网球击出。若某次竖直抛出的网球在上升的过程中,开始
0.6 s 内上升的高度与最后0.6 s 内上升的高度之比为4∶1,不计空气阻力,重力加速度g 取
10 m/s2,则网球( )
A.最后0.6 s 内上升的高度为2.1 m
B.最初0.6 s 中间时刻的速度大小为15 m/s
C.上升过程的时间为1.7 s
D.上升的最大高度为11.25 m
【答案】D
【解析】根据题意,由逆向思维可知,竖直上抛最后0.6 s,即自由落体运动开始的前0.6
s,则最后0.6 s 内上升的高度为h1=1
2gt2=1
2×10×0.62 m=1.8 m,故A 错误;最初0.6 s
上升的高度为h2=4h1=7.2 m,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得,最
初0.6 s 中间时刻的速度大小为v1=h2
Δt
=12 m/s,故B 错误;从最初0.6 s 中间时刻到最高
点的时间为t=v1
g
=1.2 s,上升过程的时间为t 升=t+1
2Δt=1.5 s,上升的最大高度为h=
1
2gt 升
2=1
2×10×1.52 m=11.25 m,故C 错误,D 正确。
3 如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H.上升第
一个H
4 所用的时间为t1,第四个H
4 所用的时间为t2.不计空气阻力,则t2
t1
满足( C )
A.1<t2
t1
<2
B.2<t2
t1
<3
C.3<t2
t1
<4
D.4<t2
t1
<5
【答案】C
解析 本题应用逆向思维求解,即运动员竖直向上运动的过程可等同于从一定高度处开始
的自由落体运动,所以第四个H
4 所用的时间为t2=❑
√
2× H
4
g
,第一个H
4 所用的时间为t1=
❑√
2 H
g -❑
√
2× 3
4 H
g
,因此有
t2
t1
=2+❑√3,即3<
t2
t1
<4,C 正确.
4 如图所示,从高出地面3m 的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5m 后
回落,最后到达地面(规定竖直向上为正方向,不计空气阻力,取重力加速
度g=10m/s2).下面叙述正确的是( C )
A.小球从抛出经2s 后的位移为3m
B.小球运动整个过程的路程为16m
C.小球上升过程的平均速度为5m/s
D.小球下降过程比上升过程的速度变化快
【答案】C
解析 根据v0
2=2gh 可得小球的上抛初速度为v0=❑√2×10×5m/s=10m/s,则小球上升到
最高点所用的时间为t0=v0
g
=10
10s=1s,根据时间的对称性可知,小球从最高点下落到抛
出点的时间也为1s,故小球从抛出经2s 后回到初位置,即位移为0,故A 错误;根据运动
的对称性可知,小球从最高点回到初位置,路程也为5m,因此小球整个过程的路程为s=
5m+5m+3m=13m,故B 错误;小球上升过程的平均速度为v=h
t0
=5
1m/s=5m/s,故C
正确;小球运动过程中的加速度始终是重力加速度,即上升过程与下降过程中的加速度是
相同的,所以小球下降过程和上升过程的速度变化一样快,故D 错误.
5.(2025·辽宁辽阳期末)如图所示,小球甲从距离地面高度为h1=15 m 处以速度v0=10
m/s 竖直向上抛出,同时小球乙从距离地面高度为h2=20 m 处开始自由下落,小球运动的
过程中不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球乙落地前,甲相对乙做匀变速直线运动
B.两球运动0.5 s 时,距离地面均为18.75 m
C.小球落地前的运动过程中,小球甲、乙的平均速度之比为2∶1
D.小球乙落地时,甲距地面5 m
【答案】B
【解析】两球的加速度均为重力加速度,相对加速度为0,则小球乙落地前,甲相对乙向
上做匀速直线运动,故A 错误;两球运动0.5 s 时,根据位移公式有x1=v0t1-1
2gt1
2=3.75
m,x2=1
2gt1
2=1.25 m,则距离地面高度h3=h1+x1=18.75 m,h4=h2-x2=18.75 m,故
B 正确;小球落地前的运动过程中,根据-h1=v0t2-1
2gt2
2,h2=1
2gt3
2,解得t2=3 s,t3=
2 s,小球落地前的运动过程中,小球甲、乙的平均速度大小v1=h1
t2
=5 m/s,v2=h2
t3
=10
m/s,可知,落地前的运动过程中,小球甲、乙的平均速度之比为1∶2,故C 错误;结合
上述分析,小球乙落地时,经历时间为2 s,则甲的位移x3=v0t3-1
2gt3
2=0,可知,此时
甲回到出发点,即小球乙落地时,甲距地面15 m,故D 错误。
6. 某校一课外活动小组自制了一枚火箭,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动.火
箭从地面发射,点火后火箭可认为做匀加速直线运动,经过6s 到达离地面60m 处,此时燃
料恰好用完,下列说法正确的是(不计空气阻力,g 取10m/s2)( AC )
A.火箭离地面的最大高度为80m
B.燃料恰好用完后火箭还能继续上升的时间为3s
C.火箭从发射到返回发射点所用的时间为12s
D.火箭落地速度为30m/s
【答案】AC
解析 根据h=1
2 at0
2得火箭匀加速上升的加速度a=2h
t0
2 =10
3 m/s2,火箭到达离地面60m
处时的速度v=at0=20m/s,燃料用完后火箭做竖直上抛运动,则还能继续上升的时间为t
=v
g =20
10s=2s,故B 错误;火箭离地面的最大高度为H=h+v
2
2g =60m+20
2
2×10m=
80m,故A 正确;火箭从最高点落到地面的时间t1=❑√
2 H
g
=❑√
2×80
10
s=4s,则火箭从发
射到返回发射点的时间t 总=t0+t+t1=6s+2s+4s=12s,故C 正确;火箭落地速度为v1=
❑√2gH=❑√2×10×80m/s=40m/s,故D 错误.
7. 从高为20 m 的位置以20 m/s 的初速度竖直上抛一物体,g 取10 m/s2,当物体与抛出
点距离为15 m 时,所经历的时间可能是( )
A.1 s
B.2 s
C.3 s
D.(2+❑√7)s
答案:ACD
解析:取竖直向上为正方向,则初速度v0=20 m/s,当物体运动到抛出点上方离抛出点15
m 处时,位移为x=15 m,由竖直上抛运动的位移与时间关系式得x=v0t-1
2gt2,解得t1=
1 s,t2=3 s;当物体运动到抛出点下方离抛出点15 m 处时,位移为x'=-15 m,由x'=
v0t-1
2gt2,解得t3=(2+❑√7)s 或t4=(2-❑√7)s(负值舍去),A、C、D 正确,B 错误。
8 把一物体从地面以某一初速度竖直上抛,在运动过程中的某一秒内所发生的位移大小是
1 m,空气阻力不计,重力加速度g 取10 m/s2。下列判断正确的是( )
A.这一秒内物体可能一直在上升过程,也可能一直在下降过程
B.这一秒内的路程可能大于5 m
C.这一秒后的下一秒内位移大小可能是11 m
D.这一秒内的平均速度大小是1 m/s,方向一定竖直向上
答案:C
解析:若这一秒内物体一直在上升过程,或者一直在下降过程,则一秒内的最小位移h=1
2
gt2=1
2×10×12 m=5 m,则这一秒内物体不可能一直在上升过程,也不可能一直在下降
过程,A 错误;这一秒肯定是在上升到最高点后再下降一段时间,设上升时间为t,则下降
时间为(1-t)s,则1
2gt2-1
2g(1-t)2=1 m,解得t=0.6 s,即物体可能上升0.6 s 到
最高点再下降0.4 s,或者上升0.4 s 再下降0.6 s,此时这一秒的路程为s=1
2g×(0.6
s)2+1
2g×(0.4 s)2=2.6 m,这一秒内的路程不可能大于5 m,B 错误;若物体上升
0.4 s 再下降0.6 s,则此时物体的速度为6 m/s,方向向下,则下一秒内物体的位移大小
x'=6×1 m+1
2×10×12 m=11 m,C 正确;这一秒内的平均速度大小是v=x
t =1 m/s,
方向可能竖直向上,也可能竖直向下,D 错误。
9. (2025·河南九师联盟高三联考)我国宋代已经出现冲天炮这种玩具,也叫“起火”,如图,
逢年过节人们都要放“起火”庆祝。若冲天炮从地面由静止发射竖直升空可认为做a=8
m/s2的匀加速直线运动,当到达离地面25 m 的高处时燃料恰好用完,忽略空气阻力,g=10
m/s2,则( )
A.燃料恰好用完时冲天炮的速度大小为20 m/s
B.燃料用完后继续向上运动的位移大小为17 m
C.冲天炮上升离地面的最大高度为38 m
D.冲天炮从发射到最大高度所用的时间为4.5 s
答案 AD
解析 根据位移与速度的关系式有v0
2=2ah1,解得v0=❑√2a h1
=20 m/s,故A 正确;燃料用完
后,冲天炮继续向上做竖直上抛运动,利用逆向思维有v0
2=2gh2,解得h2=20 m,故B 错误;
结合上述可知,冲天炮上升离地面的最大高度为H=h1+h2=45 m,故C 错误;根据平均速度与
位移的关系有h1=v0
2
t1,h2=v0
2
t2,解得冲天炮从发射到最大高度所用的时间为t=t1+t2=4.5
s,故D 正确。
10.[2024 湖北武汉一中阶段考]从地面竖直上抛一小球A,同时在离地面某一高度处有一小
球B 开始自由下落,两小球在空中同时到达同一高度时速度大小均为v,不计空气阻力,
则下列说法正确的是( A )
A.A 上抛的初速度与B 落地时速度大小相等,都是2v
B.两小球在空中运动的时间相等
C.A 上升的最大高度与B 开始下落时的高度不相同
D.两小球在空中同时达到的同一高度处一定在B 开始下落时高度的中点下方
【答案】A
解析 两小球相遇时速度方向一定相反,由于运动时间相同,加速度大小相同,则两小球
的速度改变量大小相同,抛出的小球A 初速度大小为2v,B 落地时速度大小也为2v,A 正
确;A 小球运动时间是B 小球运动时间的2 倍,B 错误;由A 选项的分析可知,A 上升的最
大高度与B 开始下落时的高度相同,C 错误;两小球相遇前后,由于B 小球运动时间相等,
则两段距离之比为1:3,则两小球在空中同时达到的同一高度处一定在B 开始下落时高度
的中点上方,D 错误.
11.(2025·陕西宝鸡高三联考)我国的跳水队被誉为“梦之队”。某运动员正在进行3 米板跳
水训练,将该运动员看成质点,从其向上起跳脚离开跳板的瞬间开始计时,设t1时刻运动
员运动到最高点,t2时刻运动员刚好入水,此后在水中做匀减速直线运动,t3时刻运动员的
速度恰好减小到零。已知t2=3t1,t3=4t1,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,则下列判
断正确的是( )
A.运动员离开跳板后,在空中向上运动的路程为向下运动路程的1
4
B.运动员离开跳板后,在空中运动总位移的大小为6 m
C.运动员入水的瞬时速度为4❑√5 m/s
D.运动员入水的深度27
16
m
答案 AC
解析 设运动员离开跳板后向上运动的位移大小(即在空中向上的路程)为x,则从最高点到
刚入水时的位移大小(即在空中向下的路程)为x'=x+3,设起跳速度为v0,入水时的速度为
v,则有x=1
2gt1
2,v0=gt1,x+3=1
2g(t2-t1)2,v=g(t2-t1),又t2=3t1,联立解得t1=
❑√5
5
s,t2=
3 ❑√5
5
s,x=1 m,x'=4 m=4x,v0=2❑√5 m/s,v=4❑√5 m/s,A、C 正确;运动员在水中做匀减
速直线运动,有v=a(t3-t2),入水深度h= v
2
2a
,又t3=4t1=4 ❑√5
5
s,代入数据解得a=20
m/s2,h=2 m,D 错误;运动员离开跳板后,在空中运动总位移的大小为3 m,B 错误。
12. 如图所示,乙球静止于地面上,甲球位于乙球正上方h 处,现从地面上竖直上抛乙球,
初速度v0=10m/s,同时让甲球自由下落,不计空气阻力.(取g=10m/s2,甲、乙两球可看
作质点)下列说法正确的是( BCD )
A.无论h 为何值,甲、乙两球一定能在空中相遇
B.当h=10m 时,乙球恰好在最高点与甲球相遇
C.当h=15m 时,乙球能在下落过程中与甲球相遇
D.当h<10m 时,乙球能在上升过程中与甲球相遇
【答案】BCD
解析 设两球在空中相遇,所需时间为t,根据运动学公式可得1
2gt2+v0t-1
2gt2=h,可得t
=h
v0
,而乙球的落地时间t1=2v0
g ,两球在空中相遇的条件是t<t1,整理得h<20m,A 错
误;若乙球恰好在最高点与甲球相遇,满足的条件是t=1
2t1,代入数据整理得h=10m,B
正确;由于10m<h=15m<20m,可得乙球能在下落过程中与甲球相遇,C 正确;当h<
10m 时,乙球还没有上升到最高点就与甲球相遇,D 正确.
13..[2024 湖北武汉一中阶段考]从地面竖直上抛一小球A,同时在离地面某一高度处有一
小球B 开始自由下落,两小球在空中同时到达同一高度时速度大小均为v,不计空气阻力,
则下列说法正确的是( A )
A.A 上抛的初速度与B 落地时速度大小相等,都是2v
B.两小球在空中运动的时间相等
C.A 上升的最大高度与B 开始下落时的高度不相同
D.两小球在空中同时达到的同一高度处一定在B 开始下落时高度的中点下方
【答案】A
解析 两小球相遇时速度方向一定相反,由于运动时间相同,加速度大小相同,则两小球
的速度改变量大小相同,抛出的小球A 初速度大小为2v,B 落地时速度大小也为2v,A 正
确;A 小球运动时间是B 小球运动时间的2 倍,B 错误;由A 选项的分析可知,A 上升的最
大高度与B 开始下落时的高度相同,C 错误;两小球相遇前后,由于B 小球运动时间相等,
则两段距离之比为1:3,则两小球在空中同时达到的同一高度处一定在B 开始下落时高度
的中点上方,D 错误.
14(2025·河北承德期末)体育课上同学们在练习排球,某同学将排球竖直向上垫起后,经
1.2 s 排球又回到原出发点,g 取10 m/s2,则排球被垫起后上升的最大高度为(不计空气
阻力)( )
A.1.0 m
B.1.2 m
C.1.5 m
D.1.8 m
答案 D
解析: 排球被垫起后经1.2 s 又回到原出发点,根据竖直上抛运动的对称性可知,从最
大高度下落到抛出点的时间为t=0.6 s,则排球被垫起后上升的最大高度为h=1
2gt2=1.8
m,故D 正确。
15(2025·广东省部分名校大联考)气球上系一物体,以3 m/s 的速度自地面匀速上升,当
物体上升到离地面的高度h=10.8 m 处时,绳子突然断了,气球和物体均可视为质点,取
重力加速度g=10 m/s2,关于绳断后物体的运动情况,下列说法正确的是( )
A.物体将做自由落体运动
B.物体经过1.8 s 落到地面
C.物体运动1 s 后的速度大小为5 m/s
D.物体落地时的速度大小为4 m/s
答案 B
解析: 物体有竖直向上的初速度,绳断后物体做竖直上抛运动,并不是做自由落体运动
故A 错误;取向下为正方向,根据匀变速直线运动位移与时间关系式有h=-v0t+1
2gt2,
解得t=1.8 s(另一解舍去),故B 正确;物体运动1 s 后的速度大小为v=-v0+gt1=7
m/s,故C 错误;物体落地时的速度大小为v'=-v0+gt=15 m/s,故D 错误。
16(2025·哈尔滨市六校联考)高抛发球是网球发球的一种,是指运动员把网球竖直向上抛
出,在网球下降过程中某时刻将网球击出。若某次竖直抛出的网球在上升的过程中,开始
0.6 s 内上升的高度与最后0.6 s 内上升的高度之比为4∶1,不计空气阻力,重力加速度g
取10 m/s2,则网球( )
A.最后0.6 s 内上升的高度为2.1 m
B.最初0.6 s 中间时刻的速度大小为15 m/s
C.上升过程的时间为1.7 s
D.上升的最大高度为11.25 m
答案 D
解析: 根据题意,由逆向思维可知,竖直上抛最后0.6 s,即自由落体运动开始的前0.6
s,则最后0.6 s 内上升的高度为h1=1
2gt2=1
2×10×0.62 m=1.8 m,故A 错误;最初0.6
s 上升的高度为h2=4h1=7.2 m,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得,
最初0.6 s 中间时刻的速度大小为v1=h2
Δt
=12 m/s,故B 错误;从最初0.6 s 中间时刻到
最高点的时间为t=v1
g
=1.2 s,上升过程的时间为t 升=t+1
2Δt=1.5 s,上升的最大高度
为h=1
2gt升
2=1
2×10×1.52 m=11.25 m,故C 错误,D 正确。
17.(2025·辽宁辽阳期末)如图所示,小球甲从距离地面高度为h1=15 m 处以速度v0=10
m/s 竖直向上抛出,同时小球乙从距离地面高度为h2=20 m 处开始自由下落,小球运动的
过程中不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球乙落地前,甲相对乙做匀变速直线运动
B.两球运动0.5 s 时,距离地面均为18.75 m
C.小球落地前的运动过程中,小球甲、乙的平均速度之比为2∶1
D.小球乙落地时,甲距地面5 m
答案 B
解析: 两球的加速度均为重力加速度,相对加速度为0,则小球乙落地前,甲相对乙向
上做匀速直线运动,故A 错误;两球运动0.5 s 时,根据位移公式有x1=v0t1-1
2gt1
2=3.75
m,x2=1
2gt1
2=1.25 m,则距离地面高度h3=h1+x1=18.75 m,h4=h2-x2=18.75 m,
故B 正确;小球落地前的运动过程中,根据-h1=v0t2-1
2gt2
2,h2=1
2gt3
2,解得t2=3 s,
t3=2 s,小球落地前的运动过程中,小球甲、乙的平均速度大小v1=h1
t2
=5 m/s,v2=h2
t3
=10 m/s,可知,落地前的运动过程中,小球甲、乙的平均速度之比为1∶2,故C 错误;
结合上述分析,小球乙落地时,经历时间为2 s,则甲的位移x3=v0t3-1
2gt3
2=0,可知,
此时甲回到出发点,即小球乙落地时,甲距地面15 m,故D 错误。
18(2025·湖北鄂州检测)如图所示黄州青云塔始建于1574 年,距今400 多年。某物理研
究小组测量出塔高为H,甲同学在塔顶让物体A 自由落下,同时乙同学将物体B 自塔底以
初速度v0竖直上抛,且A、B 两物体在同一直线上运动。下列说法正确的是( )
A.若v0=❑√gH,则两物体在地面相遇
B.若v0=❑√
gH
2
,则两物体在地面相遇
C.若v0>❑√gH,两物体相遇时,B 正在上升途中
D.若❑√
gH
2
<v0<❑√gH,两物体相遇时,B 正在空中下落
答案:BCD
解析:若物体B 正好运动到最高点时两物体相遇,则物体B 速度减小为零所用的时间t=
v0
g
,此时A 下落的高度h=1
2gt2,B 上升的高度hB=v0
2
2g
,且hA+hB=H,解得v0=❑√gH;
若A、B 两物体恰好在落地时相遇,则有t=2v0
g
,此时A 下落的高度hA=1
2gt2=H,解得v0
=❑√
gH
2
。所以若v0=❑√gH,则物体B 运动到最高点时两物体相遇,A 错误;若v0=❑√
gH
2
,则两物体在地面相遇,B 正确;若v0>❑√gH,则两物体在B 上升途中相遇,C 正确;若
❑√
gH
2 <v0<❑√gH,则两物体在B 下落途中相遇,D 正确。
19 .将小球A 从地面以初速度vA=40 m/s 竖直向上抛出,经过一段时间Δt 后,又以初速度
vB=30 m/s 将小球B 从同一点竖直向上抛出,不计空气阻力,取g=10 m/s2,为了使两个小
球能在空中相遇,试分析Δt 应满足的条件。
.【答案】2 s<Δt<8 s
解析:可以让小球B 抛出后处于上升阶段与A 球相遇,若小球A 刚要落回抛出点的瞬间将
小球B 抛出,则小球A 在空中运动的时间为
tA=2v A
g
=2×40
10
s=8 s,所以Δt<8 s。
当小球B 紧跟着A 抛出,小球B 可能在下降阶段与A 球相遇,当A、B 两小球同时落地时,
小球B 在空中运动的时间为
tB=2vB
g
=2×30
10
s=6 s,则Δt>tA-tB=2 s。
由此可知,两球能在空中相遇,Δt 满足的条件为
2 s<Δt<8 s。
20 (2025·福建福州高三期中)“燕子钻天”是打弹弓射弹的一种方式,即将弹丸竖直向上射
出,如图所示。若某次射出的弹丸(可视为质点)做竖直上抛运动,经过3 s 弹丸到达最高点,
不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)弹丸射出时的速度;
(2)弹丸上升的最大高度;
(3)弹丸射出后第1 s 内上升的高度;
(4)弹丸落回抛出点的速度;
(5)弹丸上升5 m 所用的时间(计算结果保留根式)。
答案 (1)30 m/s (2)45 m (3)25 m (4)30 m/s (5)(3-2❑√2) s
解析 (1)由经过3 s 弹丸到达最高点,得弹丸射出时竖直方向初速度为v0=gt=30 m/s。
(2)由v0
2=2gh 得弹丸上升的最大高度hm=v0
2
2g
=45 m。
(3)弹丸第1 s 内上升高度为h1=v0t1-1
2
gt1
2
解得h1=25 m。
(4)根据对称性知,弹丸落回抛出点的速度v=v0=30 m/s。
(5)设弹丸上升5 m 的时间为t2,则有h2=v0t2-1
2
gt2
2
解得t2=(3-2❑√2) s 或t2'=(3+2❑√2) s(舍去)。