第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动 多过程问题-2027高考一轮全（全练）（原卷版）

第第页第3讲自由落体运动和竖直上抛运动多过程问题考点一遍过考点1自由落体运动 1考点2竖直上抛运动 4考点3自由落体运动和竖直上抛运动的相遇问题 6考点4匀变速直线运动的多过程问题 11考点1自由落体运动1．（2026·山西·模拟预测）两个小铁球在空中不同高度同时由静止释放，两球落地的时间差为1s，两球由静止释放时的高度差为，两球落地时的速度差为。忽略空气阻力，重力加速度取，则（）A． B．C． D．2．（25-26高一上·内蒙古阿拉善·期末）为研究自由落体运动，从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知每层砖的平均厚度为6.0cm，这个照相机的曝光时间为，则拍摄到的石子位置A距石子下落的起始位置的距离约为（）A．1.25m B．2.5m C．5.0m D．7.5m3．（25-26高一上·江苏常州·期末）某同学研究雨滴下落的规律时，查阅资料了解到：较大的雨滴是从大约1125m的高空形成并下落的；雨滴由于受空气阻力的影响，实际到达地面附近时的速度已趋于稳定（即收尾速度）；雨滴速率随时间变化规律可用方程来描述，为常量。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，取重力加速度。现有一质量为的雨滴从1125m的高空形成并下落，求：(1)若忽略空气阻力的影响，求该雨滴落地时的速度大小。(2)若该雨滴的收尾速度为，求的值。(3)若取第（2）问所求值，求当雨滴的速度为时的加速度的大小。4．（25-26高一上·河南郑州·期末）采摘榴莲是一项危险的工作，工人在榴莲树上使质量为的榴莲（视为质点）由静止下落，树下有人用网袋接住，网袋离地面，榴莲落地时速度恰好等于。取重力加速度大小，假设用网袋接住榴莲后榴莲竖直向下做匀减速运动，其加速度大小为，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．网袋对榴莲的平均作用力大小为B．榴莲做自由落体运动的时间为C．榴莲下落前到地面的距离约为D．榴莲全程运动的平均速度大小在之间5．（25-26高一上·广东清远·期末）2026年，中国将发射嫦娥七号月球探测器，前往月球南极寻找水、冰等物质。为了确保探测器安全着陆，探测器需要在月球着陆前进行悬停，若当质量为m的探测器（视为质点）下降到距月球表面h处（h远小于月球半径）时，依靠发动机竖直向下喷气产生的作用力，恰好悬停。现关闭发动机，让探测器自由下落，然后再打开发动机，使探测器做匀减速直线运动，探测器落到月球表面时，速度恰好减为零。月球上重力加速度大小为，求：(1)探测器悬停时，发动机产生的作用力的大小；(2)关闭发动机后，探测器经过多长时间落到月球表面？(3)探测器做匀减速直线运动时，发动机产生的作用力的大小。考点2竖直上抛运动6．（2026·四川攀枝花·二模）2026年1月30日晚，“天耀花城·星启湖畔”天星湖创意潮流公园正式开园，123米高的主喷泉配合光影变幻，营造出梦幻的湖畔夜景，这一高度象征着123万攀枝花儿女同心协力共创未来。根据题中数据估算主喷泉从湖面喷出时的水流速度最接近（）A． B． C． D．7．（2026·四川成都·二模）2025年11月19日，清华学子邵雨琪在第十五届全运会女子跳高决赛中获得金牌，若起跳过程中，其重心上升的高度约为0.8m，请估算她起跳离地时，竖直向上速度为（）A．2m/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s8．（2026·山东淄博·一模）对跳蚤和跳蚤仿生机器人原地竖直起跳的研究。原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速），加速过程中重心上升的时间称为“加速时间”。离地后重心继续上升，此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。已知跳蚤的“加速时间”为0.8ms，上跳的“竖直高度”为0.25m。若机器人具有与跳蚤相等的起跳加速度，“加速时间”为1.6ms。不计空气阻力，则机器人上跳的“竖直高度”为（）A．2m B．1.5m C．1m D．0.5m9．（25-26高三下·北京·开学考试）蹦床运动中，体重为60kg的运动员在时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，重力加速度大小取。下列说法正确的是（）A．时，运动员的机械能最大B．时，运动员的加速度大小为0C．时，运动员恰好运动到最大高度处D．运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4600N10．（25-26高三下·云南昆明·阶段检测）如图，将网球（视为质点）从距水平地面高0.8m处由静止释放，网球落地后反弹且反弹的速度大小均为落地前瞬间速度的一半，重力加速度大小取，不计空气阻力，则网球第2次落地反弹后上升的最大高度为（）A．0.4m B．0.2m C．0.05m D．0.025m考点3自由落体运动和竖直上抛运动的相遇问题11．（2026·河南·三模）杂技团进行高空抛接表演，演员将一只长为0.4m的空心竖直圆筒、以6m/s的初速度竖直向上抛出。经过0.4s后，演员在同一位置以相同的初速度竖直向上抛出一小球，忽略空气阻力，重力加速度g取10。则小球抛出后，经过多长时间能从圆筒上端穿出（）A．0.1s B．0.25s C．0.35s D．0.5s12．（25-26高一上·重庆北碚·期末）如图所示，从空中将小球从点竖直向上抛出的同时，小球从点静止释放。已知的高度差为，点在点的正下方，的高度差为。不计空气阻力，重力加速度为，两小球均可视为质点。对两小球的运动，下列分析正确的是（）A．若小球在上升阶段与小球相遇，则小球的初速度应大于B．若小球在点处与小球相遇，小球的初速度大小为C．若小球在点处追上小球，则小球相对抛出点上升的最大高度为D．若小球在点处追上小球，追上时小球的速度大小为13．（25-26高一上·广西南宁·期末）A球从屋顶自由落下，当A球落下距离为时，B球从与屋顶距离为的地方开始自由落下，两球同时落地。重力加速度g取，忽略一切阻力的影响，且两球不会相碰。(1)求屋顶到地面的距离；(2)若两球都是弹性小球，即与水平地面碰撞后立刻以原速率反弹，从两球同时落地时开始计时，经过多长时间两球第一次在空中达到同一高度？14．（25-26高一上·辽宁·期末）（多选）理想情况下，可视为质点的小球与水平地面发生弹性碰撞，小球瞬间会以同样大小的速度竖直反弹。如图所示，现有A、B两个弹性小球，A、B间距为H，B在A正下方距水平地面距离h，当A、B同时开始做自由下落，下列说法正确的是（）A．当H=4h时，两个小球恰在B上升到最高点相遇B．当H=4.5h时，两个小球在B上升过程相遇C．当H=8.5h时，两个小球在B下降过程相遇D．当H=65h时，两个小球在B下降过程相遇15．（24-25高二下·河北石家庄·期末）某人站在高为的塔顶由静止释放小球，同时在正下方有另一人将小球自塔底以初速度竖直上抛，忽略空气阻力，重力加速度为。(1)如果两球恰好在上抛的最高点相遇，那么上抛初速度为多大？(2)如果要使两球在下落过程中相遇，那么球初速度应满足什么条件？考点4匀变速直线运动的多过程问题16．（24-25高一上·北京石景山·期末）ETC是电子不停车收费系统的简称，可以加快高速公路上汽车的通行。如图所示，甲、乙两车均以的初速度同向分别走ETC通道和人工收费通道下高速。甲车从减速线AB处开始做匀减速直线运动，当速度减至时，匀速行驶到收费站中心线处，此过程中完成交费，再匀加速至15m/s的速度驶离。乙车从减速线AB处开始做匀减速直线运动，恰好在收费站中心线处停车，缴费用时，然后再匀加速至15m/s的速度驶离。已知两汽车加速和减速的加速度大小，求：(1)减速线与收费站中心线之间的距离x₁；(2)乙车从15m/s开始减速到加速至速度刚好为15m/s用的时间t；(3)若甲车通过（2）中乙车的路程，甲车比乙车节约多长的时间。17．（25-26高一上·广东东莞·期末）无人机航拍以无人驾驶飞机作为空中平台进行摄影。某款质量的摄影无人机开始悬停在离湖面高度处，为了全景拍摄景物，无人机在竖直方向上匀加速上升，当上升到离湖面高度处时速度达到，此时突发故障失去动力最终竖直下落至湖面，忽略空气阻力影响，取重力加速度。求无人机：(1)加速上升的时间；(2)加速上升过程中受到的升力大小；(3)从开始加速上升到落至湖面的总时间。18．（25-26高一上·山东临沂·期末）学校举行升旗仪式，升旗手小明在国歌响起时开始拉动绳子，国歌结束时国旗速度刚好减为零。已知国歌播放时间为，国旗上升总高度为。假设国旗上升过程分为三个阶段：先以大小为a的加速度做匀加速直线运动，达到最大速度后，以该速度匀速运动一段时间，最后以同样大小为a的加速度做匀减速直线运动直至速度为零。试求：(1)国旗上升过程的平均速度v；(2)国旗加速上升的时间、匀速运动的时间和加速度a。19．（25-26高三上·安徽阜阳·期末）为抢救病人，一辆救护车紧急出发，鸣着笛沿水平直路从时由静止开始做匀加速运动，时速度大小为。此后停止加速开始做匀速运动，匀速运动29s后救护车停止鸣笛。经过一段时间在救护车出发处的人听到救护车发出的最后的鸣笛声。