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

**基本信息** 聚焦自由落体与竖直上抛运动，以基础公式应用为核心，通过情境化题型构建从单一过程到多过程的知识逻辑链，渗透物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |自由落体运动|4题（含2情境题）|基础公式应用、反应时间测量等情境题|从h=1/2gt²等公式推导到实际问题，构建运动观念| |竖直上抛运动|3题（含1情境题）|喷泉高度、追及不相遇等问题|结合对称性分析，强化多过程运动模型建构| |创新提升训练|4题（2选择2计算）|频闪摄影、电磁弹射等科技情境|综合应用运动公式，提升科学推理与问题解决能力|

限时规范训练(3) (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 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。 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。 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。 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 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。 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 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。 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． 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。 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 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。 [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 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。 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 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。 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： 甲　　　乙 (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。 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 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。 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 学科网（北京）股份有限公司 $