备战2026年高考物理一轮复习-第3课时　自由落体运动和竖直上抛运动课件（含练习）

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 s B 2．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3.竖直上抛运动的主要特性【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 m AD 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 s AD 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 s A 3．(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