专题7：自由落体、竖直上抛运动 专项训练-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

自由落体、竖直上抛运动专项训练

需要掌握的内容

1．自由落体运动

(1)自由落体运动实质上是初速度v0＝0、加速度a＝g的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的一个特例．

(2)自由落体是一种理想化模型，这种模型忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力．实际上，物体下落时由于受空气阻力的作用，并不做自由落体运动．

2．自由落体加速度(重力加速度)

(1)方向：总是竖直向下，但不一定垂直地面；

(2)大小：①在同一地点，重力加速度都相同．

②地球上纬度不同的地点重力加速度不同，其大小随纬度的增加而增大，赤道上最小，两极处最大，但各处的重力加速度都接近9.8 m/s2

二、自由落体运动的规律

1．自由落体运动的基本公式

匀变速直线运动规律自由落体运动规律

 

2．匀变速直线运动的一切推论公式，如平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式，都适用于自由落体运动．

3.竖直上抛运动的分段处理法

(1)上升阶段:竖直向上,加速度g，竖直向下的匀减速直线运动。

(2)下降阶段:自由落体运动。

4.竖直上抛运动的全过程处理法：

将全过程看作初速度为、加速度a=-g的匀变速直线运动(选取竖直向上为正方向)。

规律：① (上升阶段v>0,下降阶v<0)

②（在抛出点上方时h>0，在抛出点下方时h<0 ）（ h<0时，t有两解负值的解应舍去。）

③

5.竖直上抛运动的对称性:

上升阶段与下降阶段通过同一段竖直距离所用的时间相等;上升阶段与下降阶段经过同一位置时的速度大小相等,方向相反。（上升阶段和下降阶段可视为互逆过程。）

6.运动图像

 

例题精练

（基础篇）

 

1．【分析推理】杂技演员每隔相等的时间竖直向上抛出一个小球（不计一切阻力，小球间互不影响），若每个小球上升的最大高度都是1.8米，他一共有5个小球，要想使节目连续不断地表演下去，根据该表演者的实际情况，在他的手中总要有一个小球停留，则每个小球在手中停留的时间应为（g取10m/s2）（　　）

A．0.36秒 B．0.24秒 C．0.2秒 D．0.3秒

2．【分析推理】从居民楼某楼层的窗台上掉下一苹果，目测落地前最后一秒的位移约为10m，忽略空气阻力，重力加速度g＝10m/s2。则苹果掉下时的楼层为（设每层楼高约2.5m）（　　）

A．第三层 B．第四层 C．第五层 D．第六层

3．【生活应用、分析推理】一位同学观察到房子对面有一棵大树，大树上的树叶从约10米高的树上落下，她记录下来树叶下落的时间，请好朋友网上有奖竞猜，你觉得时间可能为（　　）

A．1.0s B．1.2s C．s D．3s

4．【生活应用、分析推理】在离地面500m处形成的雨滴，从静止竖直向下落到地面的时间为（　　）

A．小于10s B．等于10s C．大于10s D．约等于10s

 

5．【分析推理】一物体从某一高度自由下落，经3s着地，g＝10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A．前2s内的平均速度大小为15m/s 

B．第2s内的平均速度大小为20m/s 

C．下落过程中1s内与前1s内的平均速度之差是10m/s 

D．最后1s的位移为30m

6．【综合应用】在空气中以v0竖直向上抛出一个小球，以抛出时为0时刻，t1时刻上升到最高点，t2时刻返回到抛出点.若小球运动过程中受到大小恒定的空气阻力，则下列v﹣t图像能正确反映小球运动规律的是（　　）

A．B．

C． D．

7．【分析推理】在离地高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，她们的初速度大小均为，不计空气阻力，两球落地的时间差为  （    ）

（A）  （B）   （C）   （D） 

8．【生活应用、分析推理】踢毽子成为全民健身的活动之一，被人们誉为“生命的蝴蝶”。毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下，羽毛在上，如图所示。此种现象的根本原因，下列分析正确的是（　　）

A．毽子的下落是自由落体运动 

B．铜钱比羽毛重，所以总是铜钱在下，羽毛在上 

C．因为空气阻力的存在，所以总是铜钱在下、羽毛在上 

D．如果没有空气阻力，也总是出现铜钱在下、羽毛在上的现象

 

9．（多选题）【生活应用、实验探究】如图所示，甲同学用手拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖直状态；乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备。某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下落，乙同学看到后立即用手抓直尺，手抓住直尺位置的刻度值为20cm；重复以上实验，乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为10cm。直尺下落过程中始终保持竖直状态。若从乙同学看到甲同学松开直尺，到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度g＝10m/s2．则下列说法中正确的是（　　）