第一章 第3讲　自由落体运动和竖直上抛运动 第2课时 核心素养测评-2027届高考物理一轮专题复习（人教版）

**基本信息** 聚焦竖直上抛运动，通过基础巩固与综合应用模块，结合科技、体育等真实情境，培养运动和相互作用观念及科学推理能力，构建从概念理解到多过程应用的逻辑体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础巩固练|3题（题1-3）|科技前沿图像题、体育运动多过程分析（多选）、生活实例规律应用（多选）|从v-t/a-t图像识别到竖直上抛基本公式（速度、位移、时间）应用| |综合应用练|2题（题4-5）|无人机抛球时间差比较（单选）、无人机碎片多过程计算（计算题）|多体运动关联分析到匀加速、竖直上抛、自由落体多过程综合推导|

核心素养测评 第2课时　竖直上抛运动 (20分钟　34分) 选择题(1-4题,每小题6分,共24分) 【基础巩固练】 1.(科技前沿)(2023·广东高考)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(　　) 2. 【多选】(体育运动)假设跳水运动员(视为质点)起跳离开跳台后在一条直线上运动,其离开跳台至入水后竖直向下速度减为零的过程中,最大速度大小为v,离开跳台时速度大小为,不计空气阻力,在水中受到的阻力恒定,水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是(　　) A.运动员离水面最远的距离为 B.运动员在空中运动的时间为 C.跳台离水面的高度为 D.运动员入水的深度为 3. 【多选】建筑工人常常徒手抛砖块,当砖块上升到最高点时,被楼上的师傅接住用以砌墙。若某次以10 m/s的速度从地面竖直向上抛出一砖块,楼上的师傅没有接住,g取10 m/s2,空气阻力可以忽略,下列说法正确的是(　　) A.砖块上升的最大高度为10 m B.砖块回到抛出点前0.5 s时间内通过的距离为3.75 m C.经2 s砖块回到抛出点 D.被抛出后上升的过程中砖块做变减速直线运动 【综合应用练】 4.无人机甲与三楼阳台平齐悬于空中,从无人机上同时以10 m/s的速率抛出两个小球,其中一个球竖直上抛,另一个球竖直下抛,它们落地的时间差为Δt;如果另一无人机乙与六楼阳台平齐悬于空中,以与甲同样的方式抛出两个小球,它们落地的时间差为Δt'。不计空气阻力,Δt'和Δt相比较,有(　　) A.Δt'<Δt B.Δt'=Δt C.Δt'>Δt D.无法判断 5.(10分)如图所示的无人机是一种通过无线电遥控设备或自备程序控制装置操纵的不载人飞机,可完全自主或间歇自主操作。在一次训练中,t=0时无人机以a=10 m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,t=2 s时从无人机上掉下一小碎片,忽略空气阻力,重力加速度大小g取10 m/s2。求: (1)小碎片从无人机上掉出时的速度大小;(2分) (2)小碎片距离地面的最大高度;(4分) (3)小碎片从无人机上掉出到落回地面的时间(结果可带根号)。(4分) - 4 - 学科网（北京）股份有限公司 $ 核心素养测评 第2课时　竖直上抛运动 (20分钟　34分) 选择题(1-4题,每小题6分,共24分) 【基础巩固练】 1.(科技前沿)(2023·广东高考)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(　　) 【解析】选D。铯原子团仅受重力的作用,加速度为g,方向竖直向下,大小恒定,在v-t图像中,斜率表示加速度,故斜率不变,图像应该是一条倾斜的直线,故A、B错误;因为加速度恒定,且方向竖直向下,为负值,故C错误,D正确。 2. 【多选】(体育运动)假设跳水运动员(视为质点)起跳离开跳台后在一条直线上运动,其离开跳台至入水后竖直向下速度减为零的过程中,最大速度大小为v,离开跳台时速度大小为,不计空气阻力,在水中受到的阻力恒定,水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是(　　) A.运动员离水面最远的距离为 B.运动员在空中运动的时间为 C.跳台离水面的高度为 D.运动员入水的深度为 【解析】选A、C、D。 选项 选项剖析 对错 A 运动员在空中的运动为竖直上抛运动,入水的瞬间速度最大,由运动学公式可知,运动员离水面最远的距离为h1= √ B 运动员在空中运动的时间t== × C 跳台离水面的高度为h2== √ D 运动员入水深度h3=vt= √ 3. 【多选】建筑工人常常徒手抛砖块,当砖块上升到最高点时,被楼上的师傅接住用以砌墙。若某次以10 m/s的速度从地面竖直向上抛出一砖块,楼上的师傅没有接住,g取10 m/s2,空气阻力可以忽略,下列说法正确的是(　　) A.砖块上升的最大高度为10 m B.砖块回到抛出点前0.5 s时间内通过的距离为3.75 m C.经2 s砖块回到抛出点 D.被抛出后上升的过程中砖块做变减速直线运动 【解析】选B、C。砖块上升的最大高度为h== m=5 m,故A错误;上升到最高点需要的时间为t1==1 s,根据运动的对称性可知从抛出到回到抛出点所需时间为t=2t1=2 s,砖块从最高点经过0.5 s下降的高度为h'=gt'2=×10×0.52 m=1.25 m,砖块回到抛出点前0.5 s时间内通过的距离为s=h-h'=3.75 m,故B、C正确;被抛出后在上升的过程中加速度始终等于重力加速度,做匀减速直线运动,故D错误。 【综合应用练】 4.无人机甲与三楼阳台平齐悬于空中,从无人机上同时以10 m/s的速率抛出两个小球,其中一个球竖直上抛,另一个球竖直下抛,它们落地的时间差为Δt;如果另一无人机乙与六楼阳台平齐悬于空中,以与甲同样的方式抛出两个小球,它们落地的时间差为Δt'。不计空气阻力,Δt'和Δt相比较,有(　　) A.Δt'<Δt B.Δt'=Δt C.Δt'>Δt D.无法判断 【解析】选B。设小球抛出时的高度为h,竖直上抛和竖直下抛经历的时间分别为t1、t2,则有h=-v0t1+g,h=v0t2+g,整理可得Δt=t1-t2=,即时间差是一个定值,与高度无关,故B正确。 5.(10分)如图所示的无人机是一种通过无线电遥控设备或自备程序控制装置操纵的不载人飞机,可完全自主或间歇自主操作。在一次训练中,t=0时无人机以a=10 m/s2的加速度由静止从地面竖直上升,t=2 s时从无人机上掉下一小碎片,忽略空气阻力,重力加速度大小g取10 m/s2。求: (1)小碎片从无人机上掉出时的速度大小;(2分) 答案:(1)20 m/s　 【解析】(1)根据速度—时间公式可得小碎片从无人机上掉出时的速度大小v=at=20 m/s (2)小碎片距离地面的最大高度;(4分) 答案: (2)40 m　 【解析】(2)小碎片掉下时距离地面的高度为h1=at2=×10×22 m= 20 m 失去动力后,小碎片继续上升的高度为h2== m=20 m 则小碎片离地面的最大高度为H=h1+h2=40 m (3)小碎片从无人机上掉出到落回地面的时间(结果可带根号)。(4分) 答案: (3)2(1+)s 【解析】(3)小碎片从掉出到最高点所用时间为 t1== s=2 s 小碎片从最高点到落地过程,有H=g 解得t2=2 s 则小碎片从无人机上掉出到落回地面的时间为t=t1+t2=2(1+) s - 4 - 学科网（北京）股份有限公司 $