高考物理一轮复习课件 第3课时　自由落体运动和竖直上抛运动

第一章运动的描述匀变速直线运动第3课时自由落体运动和竖直上抛运动【复习定位】

1.掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点，并能解决实际问题。2.理解竖直上抛运动的对称性和多解性。CONTENTS目录页1必备知识自主学习2关键能力阶梯突破3课时作业必备知识自主学习返回目录一、自由落体运动3．运动规律

1．判断正误。(1)伽利略从理论和实验两个角度证明轻、重物体下落一样快。(

√

)(2)做自由落体运动的物体，下落的高度与时间成正比。(

×

)(3)自由落体加速度的方向垂直地面向下。(

×

)(4)做自由落体运动的物体在1

s内速度增加约9.8

m/s。(

√

)(5)做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，速度变化量的方向是向下的。(

√

)2．(2024·广西卷)让质量为1

kg的石块P1从足够高处自由下落，P1在下落的第1

s末速度大小为v1，再将P1和质量为2

kg的石块绑为一个整体P2，使P2从原高度自由下落，P2在下落的第1

s末速度大小为v2，g取10

m/s2，则(

B

)A．v1＝5

m/s

B．v1＝10

m/sC．v2＝15

m/s

D．v2＝30

m/s解析石块自由下落做自由落体运动，运动过程中，速度大小与质量无关，则下落1

s后速度大小为v1＝v2＝gt＝10×1

m/s＝10

m/s，故选B。B关键能力阶梯突破返回目录考点一自由落体运动1．自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故初速度为零的匀加速直线运动的规律、比例关系及推论等规律都适用。2．同一竖直方向上的两个物体先后从不同高度自由下落，两物体加速度相同，故先下落的物体相对后下落的物体做匀速直线运动，两者的距离随时间均匀变化。【例1】(多选)从高度为125

m的塔顶先后自由释放a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1

s，g取10

m/s2，不计空气阻力，以下判断正确的是(

BC

)A．b球下落高度为20

m时，a球的速度大小为20

m/sB．a球接触地面瞬间，b球离地高度为45

mC．在a球接触地面之前，两球速度差恒定D．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定BC

【例2】(2024·广东深圳调研)如图所示，一个小孩在公园里玩“眼疾手快”游戏。游戏者需接住从支架顶部随机落下的圆棒。已知支架顶部距离地面2.3

m，圆棒长0.4

m，小孩站在支架旁边，手能触及所有圆棒的下落轨迹的某一段范围AB，上边界A距离地面1.1

m，下边界B距离地面0.5

m。不计空气阻力，重力加速度g取10

m/s2。求：(1)圆棒下落到A点所用的时间t1；答案0.4

s(2)圆棒通过AB所用的时间t2。答案0.2

s1．在国际泳联世锦赛女子单人10米跳台比赛中，我国某运动员在跳台上倒立静止，然后下落，前5

m完成技术动作，随后5

m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10

m/s2，则该运动员用于姿态调整的时间约为(

B

)A．0.2

s

B．0.4

sC．1.0

s

D．1.4

sB2．对于自由落体运动(g取10

m/s2)，下列说法正确的是(

B

)A．在前1

s内、前2

s内、前3

s内的位移大小之比是1∶3∶5B．在相邻两个1

s内的位移之差都是10

mC．在第1

s内、第2

s内、第3

s内的平均速度大小之比是1∶2∶3D．在1

s末、2

s末、3

s末的速度大小之比是1∶3∶5解析对于自由落体运动，在前1

s内、前2

s内、前3

s内的位移大小之比是1∶4∶9，故A错误；对于自由落体运动，在相邻两个1

s内的位移之差都是Δx＝gT2＝10

m，故B正确；对于自由落体运动，在第1

s内、第2

s内、第3

s内的位移大小之比为1∶3∶5，所以在第1

s内、第2

s内、第3

s内的平均速度大小之比为1∶3∶5，故C错误；对于自由落体运动，在1

s末、2

s末、3

s末的速度大小之比是1∶2∶3，故D错误。B考点二竖直上抛运动1．竖直上抛运动的图像2．竖直上抛运动的两种研究方法分段法将全程分为两个阶段，即上升过程的匀减速直线运动阶段和下落过程的自由落体运动阶段全程法将全过程视为初速度为v0，加速度a＝－g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3.竖直上抛运动的主要特性对称性①速度对称：上升和下降过程经过同一位置时速度等大、反向；②时间对称：上升和下降过程经过同一段高度所用的时间相等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，形成多解，在解决问题时要注意这个特性【例3】(多选)甲同学在一楼房的地面上以15

m/s的初速度竖直上抛小球，乙同学站在阳台上正好接住小球，已知接住小球的瞬时速度大小正好为5

m/s，则在这一过程中，下列判断正确的是(

AD

)A．乙同学接住小球位置的高度为10

mB．小球在空中的运动时间一定是2

sC．小球的平均速度大小一定是10

m/sD．小球运动的路程可能是12.5

mAD

4.(多选)一物体做竖直上抛运动(不计空气阻力)，初速度为30

m/s，当它的位移大小为25

m时，经历时间可能为(g取10

m/s2)(

AD

)A．1

s

B．2

sC．3

s

D．5

sAD微点突破2

自由落体运动和竖直上抛运动的相遇问题1．竖直上抛运动与自由落体运动相遇问题2．两个竖直上抛运动相遇问题【例证1】(多选)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＝10

m/s，同时让甲球自由下落，不计空气阻力。(取g＝10

m/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＝10

m时，乙球恰好在最高点与甲球相遇C．当h＝15

m时，乙球能在下落过程中与甲球相遇D．当h＜10

m时，乙球能在上升过程中与甲球相遇BCD

【例证2】在地面上以初速度kv0竖直上抛一物体A后，又以初速度v0在同一地点竖直上抛另一物体B，若要使两物体能在空中相遇，则两物体抛出的时间间隔Δt必须满足的条件是(已知k>1，不计空气阻力，重力加速度为g)(

D

)D

课时作业返回目录[基础过关]1．(2023·广东卷)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是(

D

)D解析

激光关闭后铯原子团仅受重力的作用，加速度g竖直向下，大小恒定，在v-t图像中，图线斜率表示加速度，故斜率不变，所以v-t图像应该是一条倾斜的直线，故选项A、B错误；因为加速度恒定，且方向竖直向下，故为负值，故选项C错误，选项D正确。2．(2024·广东梅州模拟)如图所示，甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到乙同学放开直尺开始，到他捏住直尺为止，测出直尺在这段时间内下落的高度为20

cm，则这次测量出甲的反应时间是(g取10

m/s2)(

A

)A．0.2

s

B．0.1

sC．0.14

s

D．0.02

sA3．(2024·北京东城高三期末)甲、乙两物体距地面的高度之比为1∶2，所受重力之比为1∶2。某时刻两物体同时由静止开始下落。不计空气阻力的影响。下列说法正确的是(

A

)A

6．(2024·广东部分名校大联考)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(

B

)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/sD．物体落地时的速度大小为4

m/s解析物体有竖直向上的初速度，绳断后物体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＋

gt2，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v1＝－v0＋gt1＝7

m/s，故C错误；物体落地时的速度大小vt＝－v0＋gt＝15

m/s，故D错误。B

[能力提升]7．如图所示，做竖直上抛运动的质点依次通过e、d、c、b、a各点，且e、a和d、b的位置分别关于c对称，若质点通过ae段的平均速度为v1，质点通过bd段的平均速度为v2，则(

B

)

A．v1>v2

B．v1<v2C．v1＝v2

D．上述三种都有可能B

8．(2025·山东德州第一中学开学考)物理研究小组正在测量桥面某处到水面的高度。如图所示，一同学将两个相同的铁球1、2用长L＝3.8

m的细线连接。用手抓住球2使其与桥面等高，让球1悬挂在正下方，然后由静止释放，桥面处的接收器测得两球落到水面的时间差Δt＝0.2

s，g取10

m/s2，则桥面该处到水面的高度为(

B

)A．22

m

B．20

mC．18

m

D．16

mB9．(多选)在某一高度以v0＝20

m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力)，当小球速度大小为10

m/s时，以下判断正确的是(g取10

m/s2)(

AB

)A．小球在这段时间内的位移大小一定是15

m，方向竖直向上B．小球在这段时间内的平均速度可能是5

m/sC．小球在这段时间内的速度变化大小可能是10

m/s，方向竖直向上D．小球上升的最大高度为15

mAB

10．(2025·江苏常熟高三期中)如图所示，跳水运动员从离水面10

m高的平台上向上跃起，举起双臂竖直离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45