第1章 第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动(课件PPT)-【高考领航】2027年高考物理大一轮复习学案

该高中物理高考复习课件聚焦“自由落体运动和竖直上抛运动”专题，依据高考评价体系梳理了运动条件、基本规律、伽利略研究方法等核心考点，通过近三年模拟题分析明确“基本规律应用”“比例关系”“竖直上抛多解性”等高频考查方向，构建了从概念辨析到题型突破的完整复习体系。 课件亮点在于“真题情境融入+科学方法提炼+核心素养培养”，如以2026年湖北协作体联考木杆过圆筒问题为例，运用科学思维中的模型建构和科学推理，提炼分段法与全程法解题技巧，培养学生运动观念。设限时规范训练匹配高考难度，教师可通过易错点分析（如竖直上抛位移与速度符号判断）精准指导，助力学生高效掌握得分要点，提升应试能力。

第3讲　自由落体运动和竖直上抛运动 返回 ‹#› 课前判断正误(正确的打“√ ”，错误的打“×”) 1．自由释放的物体只在重力作用下一定做自由落体运动。(　　) 2．同一地点所有自由落体的加速度都相等。(　　) 3．做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，速度的变化量的方向是向下的。(　　) 4．竖直上抛运动的速度为负值时，位移也为负值。(　　) 5．排球竖直向上运动到最高点时加速度为零。(　　) 6．伽利略从理论和实验两个角度证明了轻、重物体下落一样快。(　　) √ √ √ × × √ 返回 ‹#› 7．做自由落体运动的物体，下落的高度与时间成正比。(　　) 8．做自由落体运动的物体，加速度一定等于9.8 m/s2。(　　) 9．物体做自由落体运动，在1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度大小之比为1∶2∶3∶…∶n。(　　) × × √ 返回 ‹#› 1 考点一 3 限时规范训练 栏 目 导 引 2 考点二 返回 ‹#› 1．条件：物体只受______，从静止开始下落。 2．运动性质：初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。 3．基本规律 (1)速度与时间的关系式：v＝______。 (2)位移与时间的关系式：h＝。 (3)速度与位移的关系式：v2＝_________。 考点一 自由落体运动 重力 gt 2gh 返回 ‹#› 4．伽利略对自由落体运动的研究 (1)伽利略通过____________的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论。 (2)伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理→猜想与假设→实验验证→合理外推。这种方法的核心是把实验和____________(包括数学演算)和谐地结合起来。 逻辑推理 逻辑推理 返回 ‹#› 角度1　基本规律的应用 　 (课标变化题：人工智能)(2026·湖北十堰模拟)一无人机在空中悬停，某时刻从机身底部无初速度释放一金属小球，小球落地前1 s内下落的距离是无人机底部距地面高度的。若不计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2，则小球着地时速度大小为(　　) A．60 m/s　　　　　　　　 B．58 m/s C．54 m/s D．50 m/s A 返回 ‹#› 解析：A　[2025课标新变化：在选修2的活动建议中新增“讨论人工智能在现代生活中的应用”]设小球的下落时间为t，根据自由落体运动规律可得h＝g(t－1)2，联立解得t＝6 s，则小球的着地速度v＝gt＝60 m/s，故选A。 返回 ‹#› 角度2　比例关系的应用 　(2026·陕西咸阳模拟)巴黎奥运会女子单人10米跳台比赛中，运动员在跳台上倒立静止，然后下落，前一半位移完成技术动作，后一半位移完成姿态调整后几乎无水花进入水面。假设整个下落过程近似为自由落体运动，则运动员用于完成技术动作和姿态调整的时间之比为(　　) A．1∶1　　　　　　　　 B．1∶ C．∶1 D．∶1 解析：D　运动员做自由落体运动，完成技术动作和姿态调整的时间之比等于自由落体前一半位移与后一半位移所用时间之比，等于1∶＝∶1，故选D。 D 返回 ‹#› 角度3　非质点物体的自由落体运动 (课标变化题：情境创设)(2026·湖北高中协作体联考)如图所示，木杆长5 m，上端固定在某一点，由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力)，木杆通过悬点正下方20 m处的圆筒AB，圆筒AB长为5 m，g取10 m/s2，求： (1)木杆通过圆筒的上端A所用的时间t1； (2)木杆通过圆筒AB所用的时间t2。 返回 ‹#› 【审题指导】　(1)木杆通过圆筒的上端A所用的时间：木杆的下端到达圆筒上端A时开始计时，木杆的上端到达圆筒上端A时结束计时。 (2)木杆通过圆筒AB所用的时间：木杆的下端到达圆筒上端A时开始计时，木杆的上端到达圆筒下端B时结束计时。 返回 ‹#› 解析：(1)木杆由静止开始做自由落体运动，设木杆的下端到达圆筒上端A所用的时间为t下A h下A＝gt下A2 h下A＝20 m－5 m＝15 m 解得t下A＝ s 设木杆的上端到达圆筒上端A所用的时间为t上A h上A＝gt上A2＝20 m 解得t上A＝2 s 则木杆通过圆筒上端A所用的时间t1＝t上A－t下A＝s。 返回 ‹#› (2)设木杆的上端到达圆筒下端B所用的时间为t上B h上B＝gt上B2 h上B＝20 m＋5 m＝25 m 解得t上B＝ s 则木杆通过圆筒所用的时间t2＝t上B－t下A＝s。 答案：(1)s　(2) 返回 ‹#› 1．运动特点：初速度方向竖直向上，加速度为g，上升阶段做匀减速直线运动，下降阶段做____________运动。 2．运动性质：_________直线运动。 3．基本规律 (1)速度与时间的关系式：_____________________。 (2)位移与时间的关系式：x＝v0t－gt2。 考点二 竖直上抛运动 自由落体 匀变速 v＝v0－gt 返回 ‹#› 4．三个重要特性(如图所示) (1)时间对称：物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA______，同理tAB＝tBA。 (2)速度对称：物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小______。 (3)多解性：当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成多解。 相等 相等 返回 ‹#› (2026·福建龙岩开学考)一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过一个较低点A的时间间隔是5 s，两次经过一个较高点B的时间间隔是3 s，g取10 m/s2，则AB之间的距离为(　　) A．20 m　　　　　　　 B．40 m C．80 m D．100 m 解析：A　小球做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得到物体从最高点自由下落到A点的时间为，从最高点自由下落到B点的时间为，AB间距离为hAB＝g[2－]＝×10×(2.52－1.52)m＝20 m，故A正确。 A　 返回 ‹#› (一题多解)(多选)(2026·山东枣庄三中月考)某同学在一个25 m高的平台边缘将一彩球以速度v0＝20 m/s竖直向上抛出，抛出点为A，不计空气阻力，g取10 m/s2，则自抛出至彩球距抛出点A的距离为10 m的过程中，彩球运动的时间可能为(　　) A．s B．s C．s D． s ABC　 返回 ‹#› 解析：ABC　方法一　分段法 由H＝，解得H＝20 m，彩球上升10 m时，速度为v1，则由v12－v02＝－2gh，解得v1＝10 m/s，则t1＝＝s，故A正确；彩球从抛出到下落至A点上方10 m时，t2＝t1＋＝s，故B正确；彩球从最高点到下落至A点下方10 m处时，H＋h＝gt32，解得t3＝ s，故彩球从抛出到下落至A点下方10 m处时，t3′＝＋t3＝s，故C正确，D错误。 返回 ‹#› 方法二　全程法 取竖直向上为正方向，彩球的位移为x＝v0t－gt2，当彩球位于A点上方10 m处时，x＝10 m，解得t1＝s，t2＝s，故A、 B正确；当彩球位于A点下方10 m处时，x＝－10 m，解得t3＝s，另一解为负值，舍去，故C正确，D错误。 返回 ‹#› 竖直上抛运动的研究方法 分段法 上升阶段：a＝g的匀减速直线运动 下降阶段：自由落体运动 全程法 初速度v0向上，加速度g向下的匀变速直线运动，v＝v0－gt，h＝v0t－gt2(以竖直向上为正方向) 若v>0，物体上升，若v<0，物体下落 若h>0，物体在抛出点上方，若h<0，物体在抛出点下方 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 (建议用时：40分钟　满分：66分) (选择题1～7题每题5分，8～9题每题6分，共47分) [基础分组训练] 题组1　自由落体运动 1．(课标变化题：情境创设)(2026·广东四校模拟)摄影师利用微缩景观拍摄视觉震撼的电影画面。在一次拍摄中，一座真山被按照1∶100的比例缩小制成“假山”。拍摄一个石块从“假山”上高度为5 m处自由下落。为使影片中石块的下落时间看起来与真实世界中的一致，放映时应(　　) A．慢放10倍　　　　　　　 B．快放10倍 C．慢放100倍 D．快放100倍 限时规范 训练(3) A　 返回 ‹#› 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 解析：A　根据自由落体运动规律有h＝gt2，即t＝∝，由于缩小100倍拍摄，则真实世界中石块下落的高度应该是5 m的100倍，所以为防止穿帮，放映的时间应该是拍摄过程中石块实际下落时间的10倍，即以慢放10倍的速度播放。故选A。 返回 ‹#› 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2．(2025·内蒙古巴彦淖尔月考)将一个小铁球从某一高度静止释放，小球做自由落体运动，测得落到地面的速度为15 m/s，重力加速度g取10 m/s2，则小球下落时间和下落高度分别为(　　) A．0.67 s，7.5 m B．0.75 s，0.75 m C．1.5 s，7.5 m D．1.5 s，11.25 m 解析：D　由v＝gt可得，小球下落时间为t＝ s＝1.5 s，由v2＝2gh可得，小球下落的高度为h＝ m＝11.25 m，故选D。 D　 返回 ‹#› 2 3 1 4 5 6 7 8 9 10 11 3．(2025·河北秦皇岛一模)随着社会的进步，世界各地建筑物的高度越来越高。一同学为了估测某建筑物的高度，从楼顶静止释放一物体，测得物体落地前1 s内下落的高度为95 m，重力加速度g取10 m/s2，则该建筑物的高度约为(　　) A．450 m B．500 m C．550 m D．600 m 解析：B　设物体下落的时间为t，则测得物体落地前1 s内下落的高度为Δh＝g(t－1)2＝95 m，解得t＝10 s，则该建筑物的高度约为h＝×10×102 m＝500 m，故选B。 B　 返回 ‹#› 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 4．(多选)(课标变化题：情境创设)(2026·安徽百师联盟模拟)如图所示，用一把直尺可以测量神经系统的反应速度。请你的同学用手指拿着一把长30 cm的直尺，你在零刻度线做抓尺的准备，当他松开直尺，你见到直尺向下落时，立即用手抓住直尺，记录抓住处的刻度，重复以上步骤多次。若某次测量时记录的刻度为20 cm，g取10 m/s2，不计空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．本次测量时对应的反应时间为0.2 s B．反应时间与直尺下落的高度成正比 C．若将该直尺的刻度改造成“反应时间”，则其刻度不 均匀 D．若某同学的反应时间约为0.3 s，则能用该直尺测量他 的反应时间 AC　 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 解析：AC　根据自由落体运动的位移公式h＝gt2，可得本次测量时对应的反应时间t＝ s＝0.2 s，A正确；根据t＝可知，反应时间与直尺下落的高度不成正比，改造后刻度分布不均匀，B错误，C正确；若某同学的反应时间约为t0＝0.3 s，则该直尺下降的高度h0＝gt02＝45 cm＞30 cm，则不能用该直尺测量他的反应时间，D错误。故选AC。 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 11 题组2　竖直上抛运动 5．(课标变化题：情境创设)(2026·海南三亚模拟)音乐喷泉以其高水柱、丰富的灯光和音乐表演而著名，吸引了众多游客前来观赏和拍照。已知某喷泉能达到的最大高度为50 m，当水到达最高点后水流从四周散开，喷泉出水口与地面在同一水平面，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则喷泉水从开始喷射到落地的时间大约是(　　) A． s B．10 s C．2 s D． s C　 返回 ‹#› 2 3 4 5 1 6 7 8 9 10 11 解析：C　根据h＝gt2可得喷泉水从开始喷射到落地的时间大约为2t＝2 s，故选C。 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 11 6．(2026·安徽六校联考)从地面同一点以相同的初速度v0先后竖直上抛甲、乙两个小球，不计空气阻力，重力加速度为g。为使两球在空中不相遇，则乙球抛出的时间间隔Δt至少应为(　　) A． B． C． D． B　 返回 ‹#› 2 3 4 5 6 1 7 8 9 10 11 解析：B　竖直上抛运动的总时间为T＝(从抛出到落回地面)。若乙在甲抛出后经过时间Δt再抛出，两球在空中不相遇的条件是：当乙开始运动时，甲已经落地。此时甲的总运动时间T＝，因此乙抛出的最小时间间隔Δt应等于甲的总运动时间，即Δt＝。故选B。 返回 ‹#› 7 8 9 10 11 1 3 4 5 6 2 7．(2025·山西吕梁二模)某物体在一竖直向上的恒定拉力作用下从地面由静止开始竖直向上运动，经过4 s到达距离水平地面40 m高度处，此时撤掉拉力。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是 (　　) A．物体前4 s内的加速度大小为4 m/s2 B．物体在4 s末的速度大小为20 m/s C．物体上升过程中距离地面的最大高度为40 m D．物体从开始运动到落回地面的总时间为 s B　 返回 ‹#› 7 8 9 10 11 1 3 4 5 6 2 解析：B　物体做匀加速运动，则有h1＝at12，解得a＝5 m/s2，A错误；由速度公式得v1＝at1＝20 m/s，B正确；由位移与速度关系公式得h2＝，代入数据解得h2＝20 m，所以物体上升过程中离地面的最大高度h＝h1＋h2＝40 m＋20 m＝60 m，C错误；从撤掉拉力到运动至最高点的过程中，由v1＝gt2，解得t2＝ s＝2 s，从最高点落回地面的过程中h＝gt32，h＝60 m，代入得t3＝2 s，故从开始运动到落回地面的总时间t总＝t1＋t2＋t3＝s，D错误。 返回 ‹#› 8 9 10 11 1 3 4 5 6 7 2 [创新提升训练] 8．(2025·浙江台州一模)用照相机拍摄从某砖墙前的高处自由落下的石子，拍摄到石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹AB。已知石子从地面以上2.5 m的高度下落，每块砖的平均厚度为6 cm，则(　　) A．图中径迹长度约为0.06 m B．A点离释放点的高度约为0.5 m C．曝光时石子的速度约为6.3 m/s D．照相机的曝光时间约为0.01 s C　 返回 ‹#› 8 9 10 11 1 3 4 5 6 7 2 解析：C　由题图可看出径迹长度约为Δx ＝2d＝0.12 m，故A错误；A点离释放点的高度约h＝2.5 m－0.06×8.6 m＝1.984 m，故B错误；曝光时石子的速度约为 v2＝2gh，解得 v≈6.3 m/s，故C正确；由于AB距离较小，故可以近似将AB段看作匀速直线运动，故时间为 t＝ s≈0.019 s，故D错误。 返回 ‹#› 9 10 11 1 3 4 5 6 7 8 2 9．(2026·海南海口模拟)如图所示为科技馆中有一“反重力”展品，上端有一个不断均匀滴水的水龙头，在频闪灯的照射下，可观察到一个个下落的水滴。当缓慢调节灯光频率为f时，每次闪光时上一个水滴刚好落到下一个水滴的位置，可观察到水滴似乎不再下落，而是固定在图中a、b、c、d位置不动。已知重力加速度g取10 m/s2，忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　) A．f＝10 Hz B．f＝5 Hz C．水滴在c点的速度2 m/s D．水滴在b、c、d点的速度之比为1∶2∶3 A　 返回 ‹#› 9 10 11 1 3 4 5 6 7 8 2 解析：A　由位移差可得Δy＝gT2＝10 cm，解得T＝0.1 s，灯光频率为f1＝＝10 Hz，故A正确，B错误；水滴在c点的速度为vc＝ m/s＝4 m/s，故C错误；水滴在b点的速度为vb＝ m/s＝3 m/s，水滴在d点的速度为vd＝vc＋gT＝5 m/s，可知水滴在b、c、d点的速度之比为3∶4∶5，故D错误。 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 10．(9分)(2026·福建漳州模拟)图甲为意大利著名建筑物比萨斜塔，相传伽利略在此做过自由落体实验。如图乙所示，现将两个小铁球P和Q用长L＝3.25 m不可伸长的轻绳连接，从与比萨斜塔的塔顶等高的A处将悬吊Q球的P球由静止释放。测得Q球落地的时间t＝3.2 s，忽略空气阻力，g取10 m/s2，求： (1)比萨斜塔的高度H； (2)P、Q球落地的时间差Δt； (3)P球从释放到刚落地过程中的平均速度大小。 返回 ‹#› 10 11 1 3 4 5 6 7 8 9 2 解析：(1)由静止释放P球后，Q球做自由落体运动，则H－L＝gt2 解得H＝54.45 m。 (2)由静止释放P球后，P球做自由落体运动，则H＝g(t＋Δt)2 解得Δt＝0.1 s。 (3)P球从释放到刚落地的过程中的平均速度大小 解得＝16.5 m/s。 答案：(1)54.45 m　(2)0.1 s　(3)16.5 m/s 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 11．(10分)(2025·四川绵阳三模)中国科学院研制的电磁弹射微重力实验室，是亚洲首个采用电磁弹射技术实现地面微重力环境的实验装置。整个装置像一个高44.5 m的“大电梯”，高2 m的实验舱在精确的电磁系统控制下可以在这个“大电梯”内沿竖直方向运动。某次实验中，实验舱从装置底部由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当到某位置速度刚好为20 m/s时撤去电磁控制，此后实验舱只在重力作用下运动；当实验舱回到该位置时重新加以电磁控制，让它减速回落到地面。重力加速度g取10 m/s2。求： (1)实验舱只在重力作用下运动的总时间； (2)为了保证实验舱的安全，实验舱不能与装置顶部相碰。求实验舱向上匀加速运动的最小加速度。 返回 ‹#› 11 1 3 4 5 6 7 8 9 10 2 解析：(1)设实验舱只在重力作用下向上运动时间为t1，只在重力作用下运动总时间为t，则t1＝ s＝2 s，则t＝2t1＝4 s。 (2)为了保证实验舱的安全，实验舱不能到达装置顶部，或者到达顶部时速度刚好为零。设实验舱只在重力作用下向上运动的位移为x1，则x1＝ 设装置高为H，实验舱高为h，则实验舱在电磁控制下向上匀加速运动最大位移为x2，对应的最小加速度为a，则x2＝H－h－x1 又x2＝ 解得a＝ m/s2≈8.9 m/s2。 答案：(1)4 s　(2)8.9 m/s2 返回 ‹#› 第3讲　自由落体运动和竖直上抛运动 点击进入WORD文档 按ESC键退出全屏播放 返回 ‹#› $