专题强化三 自由落体运动和竖直上抛运动-2023-2024学年新高一物理【赢在暑假】同步精讲精练系列（人教版2019必修第一册）

专题强化三：自由落体运动和竖直上抛运动 一：知识精讲归纳 一、竖直上抛运动 定义：将一个物体以某一初速度v0竖直向上抛出，抛出的物体只在重力作用下运动，这种运动就是竖直上抛运动，整个过程中加速度始终为g，全段为匀变速直线运动． 2．运动规律 通常取初速度v0的方向为正方向，则a＝－g. (1)速度公式：v＝v0－gt. (2)位移公式：h＝v0t－gt2. (3)位移和速度的关系式：v2－v02＝－2gh. (4)上升的最大高度：H＝. (5)上升到最高点(即v＝0时)所需的时间：t＝. 3．运动的对称性 (1)时间对称 物体从某点上升到最高点和从最高点回到该点的时间相等，即t上＝t下． (2)速率对称 物体上升和下降通过同一位置时速度的大小相等、方向相反． 二：考点题型归纳 题型一：自由落体的计算 1．（2023春·江苏南通·高一江苏省南通中学校考期中）有一串珠子（珠子可视为质点），穿在一根长1.8m的细线上，细线的首尾各固定1个珠子，中间还有5个珠子。从最下面的珠子算起，相邻两个珠子之间的距离依次为 5cm、15cm、25cm、35cm、45cm、55cm，如图所示。某人向上提起细线的上端，让细线自由垂下，且第1个珠子紧贴水平桌面，松手后开始计时，若不计空气阻力，g取10m/s2，假设珠子落到桌面上不再反弹，则第2、3、4、5、6、7个珠子（　　）    A．依次落到桌面上的速率之比为 B．落到桌面上的时间间隔相等 C．落到桌面上的时间间隔越来越大 D．第4个珠子落到桌面上的速率为4m/s 2．（2023秋·福建漳州·高一统考期末）一天，某小区居民发现一个苹果从高空坠落，所幸未造成事故。物业通过调取一楼监控录像，分析发现苹果在落地前最后0.2s内下落的高度为3.6m。已知每层楼高为3m，若苹果做自由落体运动，g取，则该苹果（    ） A．最可能来自6楼 B．最可能来自7楼 C．刚落地时的速度为36m/s D．刚落地时的速度为2m/s 3．（2023秋·湖南永州·高一永州市第一中学校考期末）钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为，，下列说法正确的是（　　） A．钢球下落的时间为 B．钢球在最后内下落的高度为 C．钢球下落的高度为 D．钢球前内的平均速度为 题型二：自由落体运动的平均速度 4．（2022秋·浙江绍兴·高一统考期末）钢球由静止开始做自由落体运动，落地速度为30m/s，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．钢球下落的高度为90m B．钢球在前2s内的平均速度为15m/s C．钢球在最后1s内下落的高度为25m D．钢球从第1s末到第3s初速度增加了20m/s 5．（2022秋·山东青岛·高一统考期中）2021年3月1日最新刑法修正案生效，“高空抛物罪”正式入刑。设想一小球从某居民楼距地面20m处由静止开始自由下落，取，则下列说法正确的是（　　） A．物体下落到地面的时间为2s B．物体在下落到地面的速度为15m/s C．物体在下落过程中的平均速度大小为20m/s D．物体在开始下落后的每秒内位移大小都相同 6．（2022秋·浙江绍兴·高一统考期中）如图，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，。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取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．铁片通过光电门A的瞬时速度为8m/s B．铁片从A到B的平均速度为6m/s C．O点到光电门A的距离为1m D．光电门A到B之间的距离为0.24m 题型三：自由落体运动的重要推论 7．（2022秋·黑龙江佳木斯·高一佳木斯一中校考期末）频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔相等的时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示，这是小球自由下落时的频闪照片，以下落过程中的某一点（非释放点）为原点O，竖直向下为正方向建立坐标轴，并测量各时刻的位置坐标x1、x2、x3、x4。重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．若已知频闪周期T，则小球下落到x3位置的速度大小为3gT B．频闪周期 C．x1、x2、x3和x4满足x4=2x3-2x1 D．x1、x2和x3满足x1：x2：x3=1∶3∶5 8．（2021秋·福建福州·高一福建省福州高级中学校考期中）科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置