1.3+自由落体运动和竖直上抛运动　多运动过程问题+课件+-2026届高考物理一轮复习

第3讲自由落体运动和竖直上抛运动多运动过程问题第一章

运动的描述匀变速直线运动的研究夯实必备知识1静止1.gt

2gh向上2.重力v0-gt

-2ghA基础自测(人教版必修第一册P53T2改编)跳水运动中，跳台距水面高度一般分为5m、7.5m和10m三种，某跳水运动员训练时从10m跳台双脚朝下自由落下，教练员利用手机的连拍功能，连拍了多张照片。测得其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为8.2m和6.8m。已知重力加速度g=10m/s2，由此估算教练员手机连拍的时间间隔约为(

)A.0.2s B.0.3sC.0.4s D.0.6s研透核心考点2考点二竖直上抛运动考点一自由落体运动考点三

多运动过程问题考点一自由落体运动初速度为0的匀变速直线运动规律都适用。1.从开始下落，连续相等时间内下落的高度之比为1∶3∶5∶7∶…。2.由Δv=gΔt知，相等时间内，速度变化量相同。3.连续相等时间T内下落的高度之差Δh=gT2。

B

A自由落体运动中的两个物体先后从同一高度下落，两物体加速度相同，故先下落物体相对后下落物体做匀速直线运动，两者的距离随时间均匀增大。例3(2025·江苏无锡模拟)如图所示，A、B为两固定的光电门，在光电门A正上方的O处有一边长为0.5cm的正方形铁片自由落下，铁片下落的过程中底边始终水平，已知铁片通过A、B光电门的时间分别为t1=1.25×10-3s，t2=0.625×10-3s，若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速度，忽略空气阻力的影响，g=10m/s2，下列说法错误的是(

)DA.铁片通过光电门B的瞬时速度为vB=8.00m/sB.铁片从光电门A到B所需的时间为tAB=0.40sC.O点到光电门A的距离为hOA=0.80mD.光电门A、B之间的距离为hAB=0.80m

考点二竖直上抛运动1.重要特性 (1)对称性(如图)(2)多解性:当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成多解，在解决问题时要注意这个特性。2.研究方法分段法上升阶段:a=g的匀减速直线运动下降阶段:自由落体运动全程法初速度v0向上、加速度g向下的匀减速直线运动，v=v0-gt，h=v0t-gt2(以竖直向上为正方向)若v>0，物体上升，若v<0，物体下落若h>0，物体在抛出点上方，若h<0，物体在抛出点下方例4

某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，g=10m/s2，求: (1)燃料恰好用完时火箭的速度大小v;

答案20m/s(2)火箭上升后离地面的最大高度H;(3)火箭从发射到返回发射点的时间(结果保留2位小数)。

答案

(2)60m

(3)9.46s

D

B例5

因高铁的运行速度快，对制动系统的性能要求较高，高铁列车上安装有多套制动装置--制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等。在一段直线轨道上，某高铁列车正以v0=288km/h的速度匀速行驶，列车长突然接到通知，前方x0=5km处道路出现异常，需要减速停车。列车长接到通知后，经过t1=2.5s将制动风翼打开，高铁列车获得a1=0.5m/s2的平均制动加速度减速，减速t2=40s后，列车长再将电磁制动系统打开使列车做匀减速运动，结果列车在距离异常处500m的地方停下来。 (1)求列车长打开电磁制动系统时，列车的速度大小;考点三多运动过程问题解析

设经过t2=40

s时，列车的速度大小为v1，又v0=288

km/h=80

m/s则打开制动风翼后，减速过程有v1=v0-a1t2=60

m/s。答案60m/s(2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时，列车的制动加速度大小a2。

答案1.2m/s2匀变速直线运动多过程问题的处理方法1.一般的解题方法 (1)准确选取研究对象，根据题意画出物体在各阶段运动的示意图，直观呈现物体运动的全过程。 (2)明确物体在各阶段的运动性质，找出题目给定的已知量、待求未知量，设出中间量。 (3)合理选择运动学公式，列出物体在各阶段的运动方程及物体各阶段间的关联方程。2.解题关键

多运动过程的连接点的速度是联系两个运动过程的纽带，因此，对连接点速度的求解往往是解题的关键。3.(2025·湖北武汉月考)无人机在生产生活中有广泛应用。我国林业部门将无人机运用于森林防火工作中，如图所示，某架无人机执行火情察看任务，悬停在目标正上方且距目标高度为H1=205m处，t=0时刻，它以加速度a1=6m/s2竖直向下匀加速运动距离h1=75m后，立即向下做匀减速直线运动直至速度为零，重新悬停在距目标高度为H2=70m的空中，然后进行拍照。重力加速度大小取10m/s2，求:(1)无人机从t=0时刻到重新悬停在距目标高度为H2=70m处的总时间t;(2)若无人机在距目标高度为H2=70m处悬停时动力系统发生故障，自由下落2s后恢复动力，为使其不落地，恢复动力后的最小加速度大小。答案(1)9s

(2)4m/s2

提升素养能力3A级基础对点练B对点练1

自由落体运动1.(2024·江苏南通中学月考)某人想估测一枯井的深度，他从井口将一小石块自由释放并开始计时，经过3s听到石块落到底部的声音。不计阻力，g取10m/s2，下列选项最接近枯井深度的是(

) A.37m B.42m C.48m D.52m

C2.(2024·江苏南通海门区期末)如图所示，伽利略为了研究自由落体运动的规律，设计了著名的斜面实验(

)A.转化为斜面实验是为了缩短小球运动的时间B.转化为斜面实验，加速度没有变化C.伽利略研究方法的核心是实验和逻辑推理相结合D.斜面实验可以直接得到速度与时间成正比的运动规律解析

在伽利略的时代没有先进的测量时间的手段和工具，为“冲淡”重力的作用采用了斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些便于测量时间，故A错误;逐渐增大斜面倾角，小球的加速度也逐渐增大，转化为斜面实验，加速度发生了变化，故B错误;伽利略通过斜面实验开创了运用逻辑推理和实验研究相结合的科学方法，故C正确;伽利略猜想自由落体运动的速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上理想化推理，故D错误。C3.(2024·江苏扬州期中)调节家中水龙头，让水一滴一滴由静止开始不断下落，每两个相邻水滴之间时间间隔相等，忽略空气阻力和水滴间的相互影响，则在水滴落地前，下列说法正确的是(

)A.1、2两水滴之间的距离保持不变B.1、2两水滴在下落过程中距离越来越小C.1、2两水滴之间的速度差保持不变D.以水滴3为参考系，水滴1做匀加速直线运动

D4.(2024·江苏常州期中)如图所示，用一把直尺可以测量神经系统的反应时间。现有甲、乙两位同学，甲同学用手拿着一把长50cm的直尺，乙同学把手放在零刻度线位置做抓尺的准备，当甲同学松开直尺，乙同学见到直尺下落时，立即用手抓住直尺，记录抓住处的数据(尺子下落的距离)，重复以上步骤多次。现有乙同学测定神经系统的反应时间时得到下表数据(单位:cm)，g=10m/s2，则下列说法中正确的是(

)A.第一次测量的反应时间最长B.第二次测量的反应时间为3sC.第三次抓住之前的瞬间，直尺的速度约为6m/sD.某同学的反应时间为0.4s，则该直尺将无法测量该同学的反应时间第一次第二次第三次204530

A5.(2025·江苏淮安月考)1638年出版的《两种新科学的对话》著作中，伽利略描述了这样一个实验方案:①让滑块从距离挡板s处由静止滑下，同时打开水箱阀门，让水均匀稳定流到量筒中;②当滑块碰到挡板时关闭阀门;③记录量筒收集的水量V;④多次改变s并测出V。则s与V的关系为(

)

B对点练2

竖直上抛运动6.

(2025·江苏徐州模拟)如图所示，杂技演员用一只手抛球、接球，他每隔0.4s抛出一球，接到球便立即把球抛出。已知除抛、接球的时刻外，空中总有4个球，将球的运动近似看作是竖直方向的运动，不计空气阻力，g取10m/s2。则球上升的最大距离约为(

)A.6.4m B.3.2m

C.1.6m D.0.8m

A7.(2024·江苏淮安期末)某同学进行颠球训练，将球以初速度大小v0竖直向上颠出，重力加速度为g，不计空气阻力，则球(

)

D对点练3

多运动过程问题8.

(2024·江苏泰州期末)汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌(如图所示)，以提醒后面驾车司机减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50m内的物体，并且他的反应时间为0.6s，制动后最大加速度为5m/s2。假设小轿车始终沿直线运动。下列说法正确的是(

)

B级

综合提升练B9.(2024·江苏南京期中)如图所示，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面的高度之比为h1∶h2∶h3= 3∶2∶1。若先后由静止释放a、b、c，球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则(