第4节 自由落体与竖直上抛&实验特训 运动学相关实验-【经纶学霸●蓝题】2025年学霸高考物理一轮复习

学霸高春引蓝题物理 第4节自由落体与竖直上抛 ☑应用提优考点全面，能力提升|限时：20mim C.若将h增大，则时间差△增大 1.(2024·河北张家口二模)某兴趣小组用频 D.若将B小球质量也增大到2m,则时间差 闪投影的方法研究自由落体运动，实验中把 △1增大 一高中物理课本竖直放置，将一小钢球从与 4.(2023·安微合肥期末)某同学在合肥海洋 书上边沿等高处静止释放，整个下落过程的 馆里观看海狮表演，海狮从水面将球以一定 频闪照片如图所示，忽略空气阻力，结合实 的初速度竖直向上顶出，该同学通过手机的 际，该频闪摄影的闪光频率约为 ( 录像功能测算出球被顶出又落回水面的时间 ⊙ 为1.68，忽略空气阻力，g取10m/s2,海狮抛 物理 接球视为同一位置，关于小球在空中运动过 0 程，下列说法正确的是 ( A.小球被顶出的初速度为16m/s o B.第一个0.4s比第二个0.4s的位移大 A.5 Hz B.10 Hz C.20 Hz. D.50 Hz. 2.4m 2.(2023·河北廊坊期末)热气球用绳子系着 C.小球在空中的速度变化量为8m/s 一个重物，从地面以20m/s的速度匀速竖 D.小球在空中上升的最大高度为32m 直上升，当到达25m高度时，绳子突然断 5.(2024·湖南邵阳期中)为了测一口枯井的 开，重物从断开到落地过程有(g取10m/s2) 深度，用一把玩具小手枪从井口竖直向下打 出一颗弹珠，1s后听到弹珠撞击井底的声 A.空中运动时间为3s 音，然后再用玩具小手枪从井口竖直向上打 B.空中运动时间为2√2s 出另一颗弹珠，2s后听到弹珠从井口落回井 C.落地速度大小为10m/s 底撞击的声音，假设弹珠从枪口射出速度大小 D.落地速度大小为30m/s 不变，忽略声音传播时间g取10m/s2,则 3.(2024·湖北云学名校联盟质检)A、B两球质 ( 量分别是2m和m,通过长为L的竖直轻绳相 A.枯井的深度为5m 连.用手拿着A球，B球距地面高度为h,释放 B.弹珠从枪口射出速度大小为10m/s 后两球落地时间差为△：，不计空气阻力，则 C.向下打出一颗弹珠运动过程平均速度为 以下说法中正确的是 ( 5 m/s D.两次打出弹珠方式，弹珠到达井底的速度 都为15m/s 6.(2023·四川绵阳一模)如图是某运动员做 低空跳伞表演的-（图像，从该运动员离开 悬停的飞机开始计时，运动员先做自由落体运 A.若将两小球位置互换，则时间差△：增大 动，时刻打开降落伞，，时刻落到地面，打开 B.若将L增大，则时间差△1增大 降落伞后运动员的加速度大小为5ms2,g= 第一章直线运动学霸高吉 10m/s2,下列说法正确的是 量大小相等、方向相反 i/(m-s-) 50-- C.第3个像与第4个像之间的高度差为 32明 D.在t,时刻以相同方式抛出另一个小球，两 球将相遇在第3个像的位置 A.运动员离开飞机10s后打开降落伞 B.运动员在空中下落过程用时9s 9.(2024·陕西渭南一模)如图所示，有一空心 上下无底的弹性圆筒，它的下端距水平地面 C.运动员距离地面247.5m时打开降落伞 D.飞机距离地面375m 的高度为H(已知量)，筒的轴线竖直.圆筒轴 7.(2023·重庆质检)t=0时.将小球a从地面 线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小 以一定的初速度竖直向上抛出，t=0.3s时， 球和圆筒同时由静止自由落下，圆筒碰地后 将小球b从地面上方某处由静止释放，最终 的反弹速率为落地速率的，它与地面的碰 两球同时落地.a、b在0~0.6s内的-t图像 撞时间都极短，可看作瞬间反弹，运动过程中 如图所示.不计空气阻力，重力加速度g取 圆管的轴线始终位于竖直方向.已知圆筒第 10m/s2,下列说法正确的是 ( 一次反弹后再次落下，它的底端与小球同时 /m.s 到达地面（在此之前小球未碰过地），重力加 速度为g,不计空气阻力，求： 000.60912 (1)圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升 的最大高度hmn; A.小球a抛出时的速度为12m/s (2)小球从释放到第一次落地所经历的时间 B.小球b释放时离地面的高度为0.45m t以及圆筒的长度L C.t=0.6s时，a、b之间的距离为1.8m D.从t=0.3s时刻开始到落地，a、b的间距 小球 先变小再变大然后变小 门光电计时器 8.利用频闪照相法记录了一竖直上抛小球的运 动轨迹，并描绘出小球的位移x随时间t的 变化图像如图所示，其中0时刻、第1个像都 对应小球的抛出点，，时刻、第5个像都对应 小球运动的最高点，且t2=2,重力加速度 为g,则 A.t,时刻前后，小球加速度方向相反 B.0~t,和，~t2两段时间内，小球速度变化 学霸高春引蓝题物理 实验特训 运动学相关实验 ☑题型强化热点聚焦，重难突破限时：l0min 到如图3甲、乙所示的两幅图.由图可知 1.(2024·江苏南京质检)某同学用如图1所示 组实验过程中小车的加速度 装置探究小车做匀变速直线运动的规律.（电 大，判断依据是 源频率为50Hz) 电火花打点计时器 图3 图1 2.(2024·江西景德镇二模)使用如图所示的 (1)请在下列实验器材中，选出本实验中不 装置探究物体沿斜面下滑的运动特点，操作 需要的器材： (填编号). 步骤如下： ①电火花计时器②天平③低压交变 电源④细线和纸带⑤钩码和小车 ⑥刻度尺⑦秒表⑧一端带有滑轮的 滑共 长木板 挡板 (2)安装好实验装置后，按照正确的实验操 ①让滑块从距离挡板s处由静止下滑，同时 作，纸带上打出一系列点，其中一段如 图2所示，可知纸带的 (填“左” 打开水箱阀门，让水流到量筒中（假设水流 或“右”)端与小车相连 是均匀稳定的)： ②当滑块碰到挡板时立即关闭阀门： cm ③记录量筒收集的水量V: % ④改变s,重复以上操作： 7 4.% ⑤记录测得的数据并填在如下表格中. 图2 (3)图中OA、B、CDE、F为相邻的计数点，相 次数 s/m V/mL 邻两计数点间还有4个点未画出，则小车运 4.50 95 4.00 动的加速度大小为 m/s2.打下E点 2 89 3 时小车的瞬时速度大小为 3.50 84 m/s. 4 3.00 77 (结果均保留3位有效数字) 5 2.50 71 (4)如果当时电网中交变电流的电压变 成210V,频率不变，而做实验的同学并 根据表中数据得到s与 (填“” 不知道，那么加速度的测量值 “V”或“2”)成正比，由此可得滑块沿斜面向 (填“偏大”“偏小”或“不变”)： 下做 运动. (5)实验结束后，甲、乙两组同学分别把纸带 若保持下滑的距离$不变，仅增大滑块的质 每隔0.1s剪断，得到若干短纸条，再把这 量，水量V将 (填“增大”“不变” 些纸条下端对齐，并排贴在一张纸上，得 或“减小”)（不考虑实验误差）平均速度等于这段纸带中间时刻的速度,最后得出结论纸带的长度 (2)设经过时间&.乙车追上甲车,则有+= 之比等于此段纸带的平均速度之比,还等于各段纸带中间时刻的选 即---a解得t,=10s 度之比,即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比,速度一时间直 △r 线的斜率表示加速度,可知运动物体的加速度a= 设经过时间:两车间距等于s,则有+d-x”=& T.故B正 确.ACD错误.故选B 3. D 解析:AB. 由A、B两木块4.~。这段时间内位移相同,根据某段 即中间无法通信的时间为Ar-L.~4。=3s. 时间内的平均速度等于这段时间内的中间时刻的瞬时速度,得1时 所以两车相遇前能保持通信的时间为1=1.-Ar=7s 刻,A木块速度等于B木块速度,故AB错误; 8.(1)4m/s}20m/s(2)会,原因见解析 解析:(1)将最后2s内的运动逆向分析,为初速度为零的匀加速运 动.设加速度大小为a,有:x:-, 又1.一1.内B的位移大于A的位移且时间相等,故在4.时刻,B的速 度大于A的速度,故C错误,D正确.故选D. 2x 2x8 可得:三 4. C 解析:将汽车的运动过程反向来看,即从e到a进行匀加速运 2&_4m/, 动,设加速度大小为a.每段梁跨长度为1.根据初速度为零的匀变 再根据第1个2s内的位移是32m可得:xi=of1--ar, 速运动公式r=- /2 代入数据解得:tn=20m/s; /2x4 /2x 同理可得1.一t-=。 (2)1s后才刹车,该1s时间内位移为:x.=rn=20x1m=20m 汽车勾减速到停止所需距离为:x-2-204m=50m. 20 _# --2,即3<4.故选C. 所以有 汽车停止的总距离为:x=x.+t.=20m+50m=70m60m. 1/2x4L/2x3 1 所以汽车会撞到障碍物. 第4节 自由落体与竖直上抛 1. C 2. D 解析;AB.绳子断开瞬间,气球速度向上大小为20m/s.重物做 竖直上抛运动,从断开到落地,设竖直向上为正方向,根据匀变速直 线运动位移-时间公式得:-h=rol--r{,代入数据解得:1=5s 6m/s.且a=~- -m/s,则小球在斜面上运动的加速度大小 或-1s(含去),故AB错误;CD.落地速度t=to-gt=20m/s-10x 为a=6m/s}.选项B正确.C错误;A.小球在斜面上做匀加速运动 5ms=-30m/s.即落地速度的大小为30ms.故C错误.D正确.故 选D. 3. B 解析:AD. 两小球做自由落体运动,运动情况与质量无关,刚将 al。,可得小球在斜面上运动的时间为t。=1s.选项D错误,故选B. 两小球位置互换或将B小球质量也增大到2m.时间差A△:不变。 故AD错误;B.根据自由落体运动规律有h-g},h+L2},时 间差为Ai=1.-/..可知若将1.增大,则时间差A增大,故B正确 C. 根据自由落体运动规律可得,B球落地时A球的速度为。 假设狼做匀变速运动,则有v-=2ax,联立可得-r=2a-,可 2gh,则有L=△-Ar”,可知,若将h增大,则时间差A减小. 知,如果狼做匀变速运动,加速度一定,则P-为定值,即速度; 故C错误.故选B. 一定,而实际上,根据图像可知,随着狼位移的增大,狼的速度减小, 4. D 解析:A.小球做坚直上抛运动,根据对称性可知小球上升和下 则狼做减速直线运动,可知假设不成立,故狼做的是加速度变化的 减速运动,故A正确,B错误;CD.根据微元法可知.图像与横轴所 围图形的面积表示时间,又因为狼从0点运动到C点与从C点运动 , 以oC与cD的长度之比为ccCC 0C cC'+DD' 0.4m=0.8m.则第一个0.4;上升的高度为:h.=3.2m-0.8m= 2.4m.第-个0.4s比第二个0.4s的位移大A=2.4m-0.8m CD cC0C0C 1.6m.故B错误、D正确;C.取向下为正方向.小球在空中的速度 2-1' 变化量为Ar=gA/=10x1.6m/s=16m/s.故C错误.故选D C正确.D错误.故选AC 5. D 解析:B. 根据对称性,可知竖直向上打出的弹珠从井口到最高 7.(1)s.=30.25m(2)7s 点的时间与从最高点落回井口的时间相等,均为4.=0.5s.根据 解析:(1)由图可知.r随;的变化关系为一次函数,故甲。乙两车均 r=gt..可得弹珠从枪口射出速度大小为5m/s.B错误; 做匀变速直线运动,且甲、乙两车开始时相距d=10m. 根据r--2ax. A. 从最高点到井底的时间为i=1.5s,根据h--g, 分别代入数据可得甲车从0.点以初速度v=9m/s.加速度a= 可知,从最高点落回并口的距离为h:=1.25m。 2m/s?,向右做匀加速运动. 根据初速度为零的匀变速直线运动的特点可知,在相等的时间间隔 乙车同时从0.点由静止开始以加速度a.=4m/s3.向右做匀加速 内的位移之比为1:3:5.l.可得枯井的深度为10m,A错误; C. 向下打出的弹珠运动过程平均速度 运动. _.10m10m/$ 设经过时间4.两车速度相等,则有t。+a:t.“a, 当两车速度相等时相距最大,最大距离为s.“ss+d-;乙. C错误; D. 根据对称性,两次打出弹珠方式,子弹到达井底的速度一样,都 为r=gi=15m/s.D正确.故选D 联立以上各式解得5.=30.25m 6. C 解析:0~1.运动员做自由落体运动,根据自由落体运动规律得 一学霸高考·蓝题·物理·02- t 50 5-5 下落高度)-x10x5m= 从表格数据可以画图得出,与成正比,s=h\^{}. 下落时间1三 由于水流均匀稳定,则量简中收集的水量V和时间:成正比,所以 125m.t~1.运动员做匀减速运动,根据运动学公式得,下落时间 “^P.由此可得滑块沿斜面向下做匀变速直线运动 r- 50-52 .--50-5 由mgsin8-umgeos 8=ma,a=gsin θ-geos 8.且s--at2,可知1与滑 r 2x5 m=247.5m. 下落的总高度为h=h.+h.=125m+247.5m=372.5m.运动的总时 块的质量无关,所以若保持下滑的距离;不变,仅增大潜块的质量, 间(=1:t=5s+2s14:故ABD错误 C正确故选C 水量V将不变. 7. C 解析:A.由t-i图像可知.a球经0.6;到达最高点,则小球a抛 专题探究1 运动图像 出时的速率为r=gt=10x0.6m/s=6m/s.故A错误;B. 根据对称 1.C 解析:AB.无人机做初速度为零的匀加速直线运动有x=- 性可知,小球a在空中运动的总时间为1.2s.两球同时落地,则小球 b下落的时间为4.=1.2,-0.3,=0.9s.则小球5释放的高度为h.= 可知x.:x:x=1:4:9.故AB错误;C.由△x=ar^*}得加速度a (r~x:)-xx2-2x1 1.故C正确:D.1.为0~2。的中间时刻,故1.时 孟 2r 距离地面的高度为h。“4-1gr=4.05 m-1x10x0.3 m= 故D错误.故选C. 2.C 解析:A. 根据运动位移-时间图像可知,图像的斜率表示台球 的速度,则2.5t。时甲的速度为:-30 3.6m.可知此时ab之间的距离为1.8m.故C正确;D.从t=0.3s时 2.2.5c。时乙的速度为p: 刻开始到落地,两物体的加速度相同,则a相对6做匀速直线运动. 则a5的间距一直变小,故D错误.故选C. -2xo-2xo 8. D 解析:A. 小球竖直上抛的过程中只受重力,加速度大小方向都 3。-2。. 不变,始终为重力加速度g.A错误;B. 因为1.=2t,所以0~1.和 则有1t.1<lr。1.所以A错误: 1.-1.两段时间相同,又因为小球加速度始终为g.根据Ar=gAi.两 段时间内,小球速度变化量大小相等、方向相同(都是直向下). B. 根据运动位移-时间图像可知,2r。时两台球做匀速直线运动, 加速度都为0.所以B错误: B错误;C. 频闪照相拍下相邻两个像的时间间隔相等,记为7.则 C. 根据运动位移一时间图像可知,图像的交点表示两台球相遇,所 以C正确; D. 3tn~6t。内甲球的平均速度为;6-30。3 4r-2ro 2x0 逆向思维,第3个像与第4个像之间的高度差为h.=hs-h= )-2*.C错误:D.从 4x-(-2ao)2xo 3.~6t.内乙球的平均速度为r。= 6-3tn 。 第1个像的位置上升到第3个像的位置,用时27,从第5个像的位 置下落到第3个像的位置,用时也为27,所以,在4.时刻以相同方 则有v.:.所以D错误,故选C. 3.C 解析:A.由题意可知,0~1.时间内运动员先离开跳台向上做匀减 式敬出另一个小球,两球将相遇在第3个像的位置,D正确,故选D 速运动,在1.时刻速度减为零,达到最高点,故A错误;B.从运动员 -13/2 起跳到恰好人水的过程中,其加速度始终为重力加速度不变,在人 水瞬间,加速度发生突变,即在1.时刻进入水面,故B错误;C.0~4. 解析:(1)厕简第一次落地做自由落体运动,有2gl=. 0.4x4 画简第一次落地弹起后到最高点做匀减速运动,可视为逆向的初速 面的距离为h=h.+10m=10.8m.故C正确;D.则开始入水时刻选 度最大,为v=v②gh=v②x10x10.8m/s-14.70ms.故D错误.故 /2H 选C 4.D 解析:A.图像的斜率等于加速度,可知在0~1s内甲的加速度大 /2_4/2 圆简第一次弹起后到最高点的时间t。=。 于乙的加速度,在1~2;时甲的加速度小于乙的加速度,选项A错 误:B.0~2.5:内甲的速度一直为正,则一直向前运动,2.5s时,甲无 拥简第一次弹起后到落地时小球同时到达地面,所以小球从释放到 人汽车距离出发点最远.选项B错误:C.图像斜率的正负反映加速 第一次落地所经历的时间 度的方向,则2.5;时,甲,乙无人汽车的加速度方向相反,选项C错 12.54m- 1=+21=/ 误;D.图像的面积等于位移,可知4s时,甲的位移x.= 车距离为12m.选项D正确.故选D. 5.B 解析:A.由图可知,甲的加速度一直为正,则甲一直加速。 实验特训 运动学相关实验 故A错误: 1.(1)②③(2)左(3)2.00 1.10(4)不变 (5)甲 甲组纸 BC. a-:图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量的大小,由图可 条上端连线斜率大 2.V*}匀变速(匀加速)直线 不变 乙的速度为vz=ax2f。=2aofo. 解析:在表格中计算出/Vv,如表: 此时甲、乙速度相同,位移并不相同,故B正确,C错误 次数 sm VmL VmVmL D.1=t。时甲的速度为r。"-ao{o。, 4.50 9.75 9025 4.00 89 9.43 2 7921 9.17 如果甲做匀加速直线运动,0~1.时间内甲的位移为-ao,而甲做 3.50 84 7056 8.77 3.00 7 5929 加速度增大的加速运动,故D错误,故选B. 4 8.43 6.C 解析:A.1~3;内加速度随时间改变,不是匀加速直线运动. 2.50 71 5041 故A错误;B.a-!图像的斜率表示急动度,1-5s过程斜率不变,则 一学霸高考·蓝题·物理·03一