练案13 第2章 专题强化3 自由落体运动的两种典型情况和竖直上抛运动-【成才之路•练案】2025-2026学年高中物理必修第一册同步新课程学习指导(人教版)

练案[13]第二章 专题强化3 自由落体运动的两种典型情况和竖直上抛运动 (2)B球落地时A球的速度大小。 基础巩固练 知识点一多物体自由落体运动问题和非质点 的自由落体运动问题 1.（2025·山东济宁期末) 雨后，某人用高速相机拍 下一幅水滴下落的照片， 如图示，其中第4滴水 刚要离开屋檐。若滴水 知识点二竖直上抛运动 的时间间隔相同，第1滴与第2滴水的实际间4.关于物体做竖直上抛运动，以下说法正确的是 距L=1m,取重力加速度大小g=10m/s2,不 计空气阻力，则拍下照片的瞬间，图中第3滴 A.从抛出点上升到最高点的时间大于从最高 水的速度大小为 ( 点下落到抛出点的时间 A.2 m/s B.3 m/s B.物体在上升过程中，速度和加速度都在减小 C.4 m/s D.5 m/s C.物体在最高点时速度为零，加速度也为零 2.下雨时雨水从屋檐滴落是 D.上升阶段做匀减速直线运动，下落阶段做 生活中常见的现象，如图 匀加速直线运动 所示。假设屋檐某一位置 5.从H=15m的塔顶以10m/s的速度竖直上抛 每隔相同的时间无初速度滴落一滴雨滴，不计 -物体，不计空气阻力，g取10m/s2。求： 空气阻力，雨滴可看成质点且处在无风的环境 (1)物体离地面的最大高度h; 中，则下列说法正确的是（题目涉及的雨滴都 已滴出且未落地) A.相邻雨滴之间的距离保持不变 B.相邻雨滴的速度之差保持不变 C.相邻雨滴之间的距离越来越小 D.相邻雨滴的速度之差越来越大 3.在离地面高7.2m处，手提2.2Ao (2)落到地面的时间； m长的绳子的上端，如图所示，B6 在绳子的上下两端各拴一小 7.2m 球，放手后小球自由下落（绳子 的质量不计，球的大小可忽略，mmm g=10m/s2)。求： (1)两小球落地的时间差； (3)物体落地时的速度大小。 199 C.频闪发光，频闪间隔时间只能取约为0.14s 综合提升练 D.频闪发光，频闪间隔时间可能约为0.14s 6.(多选)某物体以30s的初速度竖直上抛，不10.在杭州亚运会女子十米台跳水决赛中，运动 计空气阻力，g取10/s2.5s内物体的( 员全红婵在最后一跳上演逆袭，以出色的表 A.路程为65m 现夺得冠军。图甲为全红婵比赛时的情景， B.位移大小为25m,方向向上 假设她以4/s的初速度从跳台向上跃起， C.速度改变量的大小为10m/s 到最高点后自由下落，入水后以18/s2的 D.平均速度大小为13m/s,方向向上 加速度向下做匀减速运动，速度减为零后立 7.若一物体从某星球表面某 x/m 即上浮。将全红婵视为质点，起跳过程可视 处竖直向上抛出（不计气30！ 为竖直上抛运动，运动轨迹如图乙所示，H= 体阻力)时的x-t图像如20 10m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻 图所示，则 (）10 力，求： A.该物体被抛出时的初 0 12345678910t/s 运动员： 速度大小为8m/s B.星球表面的重力加速度大小为9.8m/s2 C.该物体上升的时间为10s D.该物体落到星球表面时的速度大小为16/s 水面 8.如图，篮球架下的运动员原 地垂直起跳扣篮，离地后重 甲 心上升的最大高度为H。上 (1)全红婵在跳台上起跳后上升的最大高度 升第一个4所用的时间为4： (相对于跳台)； 上升第四个县所用的时间为m 2。不计空气阻力，则2满足 A1<2<2 B.2<2<3 _t (2)全红婵运动至跳台下方1m处时的速度 C.3<2<4 D.4<2<5 大小； t 9.（2025·西安高一检测) 某科技馆中有一个展 品，该展品放在较暗处。 --0 -10cm 有一个不断均匀滴水的 ---40cm 龙头（刚滴出的水滴速 度为零，即图中A点)， 光 ---90em (3)全红婵从起跳到水下最低处的位移。 在平行光源的照射下， 可以观察到一种奇特的 现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间 隔，在适当的情况下，看到的水滴好像都静止 在各自固定的位置不动（如图中A、B、C、D所 示，右边数值的单位是cm)。要想出现这一现 象，所用光源应满足的条件是(g取10m/s2) A.普通白炽灯光源即可 B.只要是频闪光源即可 —200到落地的总时间么=么+子=3s+子。=4s,则小球刚开始 练案[13] 下落的位置距离地面的高度h=2,=2×10×华m=801.A设滴水间隔为T,据题意可得L=2(37)2-2(2), 1 m,故选C。 解得T=0.2s,则第3滴水的速度大小v=gT=10×0.2m/s 8.B由图可知，羽毛和苹果在相等时间内下落的位移相同，说： =2m/s,故A正确，B、C、D错误。 明没有空气阻力的影响，轻重不同的物体下落的快慢相同，故2.B相邻雨滴均做自由落体运动，设后滴落的雨滴运动的时间 A正确，不符合题意；图中为下落一段时间后的频闪照片，所 为t,先滴落的雨滴运动时间为t+△t,则两雨滴的距离△x= 以物体在A点的速度不为零，则在连续相等时间内的位移之 比不等于1：3：5，故B错误，符合题意：根据匀变速直线运 名6+A4)2-d=aar+A,可知△c随时间增长越 动的推论有x2-x1=3-2=g△t,所以x1+x3=2x2,g= 来越大，故A、C错误；两雨滴的速度之差△v=g(t+△t)-gt= g△t,为一个定值，故B正确，D错误。 )、,故CD正确，不符合题意。 :3.(1)0.2s(2)10m/s 9AC设塔高为H,由自由落体运动位移公式H=2,若测 解析：(1)设B球落地所需时间为t1,A球落地所需时间为2 得石子下落的时间t,则可计算出塔高H,A正确；由自由落体 由h1= 2得B球落地时间为 运动位移公式h=?,自由落体运动最初2m的运动时间 2h. t二Ng 2×(7.2-2.2】5=1s 10 -√受√受，2苧，石子下落袋初2m的时制与塔 由h,=25得A球落地时间为 的总高无关，B错误；设塔高为H,最后2m的高度为h,石子 2h, 2×7.2 下落H-h的末速度为v,下落最后2m所用的时间为t,由匀 6-√g=√0 s=1.2s 加速直线运动公式方=t+,即可求得石子下落H-h的 所以两小球落地的时间差为 △t=t2-t1=0.2s0 末速度v,再由2=2g(H-h),即可求得塔的总高H,C正确； (2)当B球落地时，A球的速度与B球的速度相等。 石子下落中间过程2m的时间也与塔的总高无关，无法计算 即vA=vg=gt1=10×1m/s=10m/so 出塔高，D错误。 4.D竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段物体加速度相等，位 10.BD跳台高度为h=10m,根据2gh=v,解得运动员双脚入 移大小相等，前者末速度为0，后者初速度为0，则从抛出点上 水时的速度v=102m/s,故A错误；根据2g(h-h2)=22, 升到最高点的时间等于从最高点下落到抛出，点的时间，故A 解得拍第二张照片时运动员的瞬时速度2=8m/s,故B正 错误：物体在上升过程中，速度减小，加速度恒为g,故B错 确；运动员做自由落体运动，下落到距水面为h1=8.2m时， 误；物体到达最高点时，速度为零，加速度为g,故C错误；物 所需时间为t,则h-h,=了2，下落到距水面为h,=68m 体上升阶段加速度方向与速度方向相反，物体做匀减速直线 运动，下落阶段加速度方向与速度方向相反，物体做匀加速直 时，有A-A=7:+42,解得4=02s,放D正确：拍第 线运动，故D正确。 5.(1)20m(2)3s(3)20m/s 二张照片时运动员下落的时间2=丝，解得，=0.8s,则拍 g 解析：(1)物体上升过程做匀减速直线运动，上升到最高点时， 第三张的时间t3=t2+△t=1s,此时运动员下落的高度h'= 有0-o2=-2gh',代入数据，解得h'=5m, 2,2=5m,则第三张照片中运动员双脚离水面的高度h,= 则物体离地面的最大高度h=H+h'=20m。 h-h'=5m,故C错误。 (2)以竖直向上为正方向，则有-H=,- 28t 11.(1)60m/s(2)143m(3)10.4s 代入数据，解得t=3s(t=-1s舍去)。 解析：(1)设运动员展开伞时的瞬时速度为“，运动员展开伞 (3)根据公式，可得落地速度v=-gt=-20m/s, 前做自由落体运动，则有2gh,=2,运动员展开伞后到落地 负号表示方向竖直向下。 过程，可认为以12.5m/g做匀减速直线运动，则有-2ah,=6.AB物体上升的时间t上==30m =3s,物体 U2-2,又h1+h2=323m,联立以上式子可得v=60m/s。 g 10 m/s2 2)运动员展开伞时，自由下落的高度为九=210m 上升的最大高度h, 62=(30m/s)2 2g2x10m令=45m,物体 h 从最高点自由下落2s的高度=2年=2× 1 1 =180m,距离地面的高度为h,=h-h1=143m。 (3)运动员自由下落过程的时间为=名0，=6s,运动 10m/s2×(2s)2=20m,运动过程如图所示，则总立 路程为65m,A正确；5s末物体离抛出点的高度为h,-h2= 员展开伞后到落到地面所用时间为专=”-丝_60-5 a12.5s= 45m-20m=25m,即位移大小为25m,方向竖直向上，B正 4.4s,运动员在空中的时间为t=t1+t2=10.4s。 确；5s末物体的速度大小v=gt下=10m/s2×2s=20m/s,方 292 向竖直向下，取竖直向上为正方向，则速度改变量△v=(-)均为-1/s,D错误。 -%=（-20m/s)-30m/s=-50m/s,即速度改变量的大小3.D在2~6s,物体A位置坐标不变，保持静止，即停止了4s, 为50ms,方向竖直向下，C错误；平均速度大小i=,一 故A错误；x-t图像的斜率表示速度，故A物体先做匀速直 线运动，后静止，最后又做匀速直线运动，故B错误；t=8s时 25m=5m/s,方向竖直向上，D错误。 的交点表明两物体在距A的出发点60m处相遇，故C错误； 5s 根据图像知，两物体开始时相距100m,速度方向相反，是相向 7.A由x-t图像可知，物体上升的最大高度为20m,上升时间 运动，故D正确。 为5s,由h=2得g=1.6m/s,故B、C错误。由：=gt得4.BD匀速直线运动的速度保持不变，而题图(1)中甲物体的 落=o=8m/s,故A正确、D错误。 速度大小和方向周期性变化，则甲做的不是匀速直线运动：题 8.C运动员做竖直上抛运动，其上升阶段可看作反方向的自由 图(2)中乙物体的加速度大小和方向周期性变化，乙做的不是 匀加速直线运动，故A错误；0~6s内，甲、乙的位移都为零， H 落体运动，由h=之g可知=√ H 都回到出发点，都做往复运动，故B正确；根据题图(1)(2)可 ,t1= 知，3s末甲回到出发点，乙的位移最大，此时甲、乙两物体不 是相距最近，故C错误；t=2s时，甲的位移为4m,乙的位移 2×H 2x 2-月人√任，所以3=2+万，C正确 t 名=乞×2×4m=4m,甲.乙两物体相遇，故D正确。 9.D根据自由落体运动规律的推论可知，水滴从A→B,从B一→5.AD“加速度的变化率”是指加速度的变化与所用时间的比 C和从C一D的所用时间相等，均设为t,则有2g2=10cm, 值，即a的单位是m/g,的单位是s则的单位为m 解得t≈0.14s。由题意可知，光源不可能为持续光源，必须为 选项A正确：加速度的变化率为0是指加速度保持不变，如果 频闪光源，这样才能使每次频闪时刚好有水滴运动至A、B、C、 加速度为0，则物体做匀速直线运动，如果加速度不为0，则物 D四个位置，根据运动的周期性可知频闪的时间间隔应为t的： 体做匀变速直线运动，而如图所示的a-t图像中加速度在变 正整数倍，故选D。 化，因此描述的不是匀变速直线运动，选项B错误；若加速度 10.(1)0.8m(2)6m/s(3)16m位移方向竖直向下 与速度反方向，则物体做减速运动，如题图所示，加速度在减 解析：(1)设全红婵在跳台上起跳后上升的最大高度为h1, 小，但速度方向未知，因此物体的速度不一定在减小，选项C 则A-2云每得名=08m 错误；在α-t图像中图像与时间轴所围图形的面积表示物体 (2)由全红婵从最高处自由下落，可知2=2g(h1+h2) 速度的变化量，则得在0~2s内速度变化量的大小4=子× 解得u1=6m/sg 2×3m/s=3m/s,选项D正确。 (3)设全红婵刚入水时速度大小为2，入水后下降的高度为 6.ABC由题图可得￥与t的关系式为父=(0.5t+0.5)m/s, h3,根据题意，全红婵在空中自由下落，2=2g(h1+H) 入水后v22=2ah3 由匀变速直线运动的位移一时间公式x=:+了：得兰 从起跳到水下最低处的位移x=H+h 代入数据，联立解得x=16m o+2u,对比可得，初速度=0.5m/,7a=0.5m/g,则 且位移方向竖直向下。 物体的加速度a=1/s2,可知物体做匀加速直线运动，故A、 练案[14] B、C正确，D错误。 7.D根据匀变速直线运动位移与速度关系，2-，2=2ax得 1.D位移一时间图像表示直线运动的规律，而不是运动的轨 2=2ax+2,则2-x图像的斜率表示2a,结合题中图像有 迹，物体在0~1s做变速直线运动，故A错误；在1~2s内的 速度为m之-号兰=-4m,在2-35内的速度为 24B-4,解得小汽车酒过该平直桥面的加速度a=“,D L 正确。 △x2-4-0 =,=3-2 m/s=-4m/s,均为负值，方向相同，故B8.C在0~1s内，a1=1m/s2,物体从静止开始沿正方向做匀 加速运动，v-t图像是一条直线，1s末速度”1=a,t=1m/s, 错误；由图像可知，在1~2s内物体做匀速直线运动，故加速 在1~2s内，a2=-1m/s2,物体将仍沿正方向运动，但要减 度大小为0，故C错误：由图像可知，在0~3s内的总位移为 速，2s末速度2=1+a2t=0,2~3s内重复0~1s内的运动 -4m-0=-4m,故D正确。 情况，3~4s内重复1~2s内的运动情况，综上所述，正确的 2B0-2s内物体的位移与=1+)x1m=1.5m,则平均 2 图像为题图C,故C项正确，A、B、D三项错误。 9.Bx-t图像和v-t图像均只能表示物体的直线运动，A错 度2=之=0.75m/s,0~4s内物体的位移=1.5m=x 误；x-t图像中图线的斜率表示物体的速度，故t1时刻1> 2,B正确；”-t图像中图线与时间轴所围图形的面积表示物 则平均速度=产=0.375，A错误，B正确：第1s内和第 体位移的大小，故在0~t3时间内，物体3和4的位移大小不 4s内位移大小均为0.5m,C错误；第3s内和第4s内加速度 相等，平均速度大小也不相等，C错误；x-t图像中，图线的斜 293