2.4 自由落体与竖直上抛 练习-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 高中物理自由落体与竖直上抛同步练，通过基础单选、提升多选、综合解答题三层设计，实现从概念理解到复杂情境应用的知识巩固，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选1-5）|自由落体运动性质、竖直上抛加速度、基本公式应用|结合无人机释放小球、跳水运动等生活情境，直接考查单一知识点，强化物理观念| |提升层（多选6-9）|反应时间测量、运动规律辨析、多过程关联|通过频闪照片分析、两球相遇问题，培养科学推理与过程分析能力，选项设置体现思维梯度| |综合层（解答题10-11）|多过程运动（自由落体+匀速+减速、自由落体+竖直上抛）|以跳伞、胡秃鹫扔骨头为情境，要求建模与计算，提升科学探究与问题解决能力|

2.4自由落体与竖直上抛练习 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．无人机悬停在空中，将无人机中的甲、乙两个小球由静止同时释放，不计空气阻力，已知甲球的质量大于乙球的质量。以甲球为参考系，乙球的运动状态是（     ） A．静止不动 B．向上做匀速直线运动 C．向下做匀速直线运动 D．向下做匀加速直线运动 2．一个物体做自由落体运动，取，则（     ） A．物体2s末的速度为 B．物体2s末的速度为 C．物体2s内下落的高度是40m D．物体2s内下落的高度是10m 3．2026年世界泳联跳水世界杯中国跳水“梦之队”包揽了全部赛事项目的9枚金牌。某次跳水比赛中若将运动员的运动视为竖直上抛运动，忽略空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．上升过程中加速度逐渐减小 B．上升到最高点时速度为零，加速度也为零 C．下落过程中速度变化量的方向竖直向下 D．上升和下落经过同一位置时的速度大小相等、方向相同 4．如图为我国跳高运动员张国伟某次比赛中的瞬间，他曾经最好的成绩是2.38米，此时重心升高约为1.2米。请估算他起跳离地时，竖直向上速度最接近的数值为（　　） A．3m/s B．4m/s C．5m/s D．6m/s 5．如图是频闪摄影拍摄的小球自由落体运动的照片，频闪仪每隔相等时间频闪一次，频闪时间间隔未知，根据照片信息（　　） A．可以判断小球从0点由静止释放 B．可以求出当地重力加速度 C．可以求出3.2cm位置的瞬时速度 D．不能说明自由落体运动是匀变速直线运动 二、多选题 6．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刻度线位置做捏尺的准备。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指捏住直尺，手捏住直尺位置的刻度值为20cm；重复以上实验，乙同学第二次手捏住直尺位置的刻度值为。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，到他捏住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度则下列说法中正确的是（    ） A．乙同学第一次捏住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为 B．乙同学第一次的“反应时间”比第二次长 C．若某同学的“反应时间”大于0.4s，则用该直尺将可以用上述方法测量他的“反应时间” D．若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用上述方法直接测出“反应时间” 7．如图所示，某同学站在平台竖直向上抛出一小球，一段时间后小球落回地面，不计空气阻力，取。关于小球从最高点下落过程说法正确的是（　　） A．小球在最高点时加速度为0 B．小球下落0.5s时和时的速度大小之比为 C．小球下落过程中第一个内和第二个内的位移大小之比为 D．若小球从最高点开始经过1.2s落地，则小球下落时离地的高度为 8．关于自由落体运动，下列说法中正确的是（     ） A．篮球在空中静止释放越落越快，是自由落体运动 B．在开始连续的三个1s内通过的位移之比是 C．在开始连续的三个1s末的速度之比是 D．从开始运动到下落4.9m、9.8m、14.7m所经历的时间之比为 9．如图所示，将小球A从地面以初速度竖直上抛，同时将小球B从距地面处由静止释放，两球在距地面处相遇，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　 ） A．初速度的大小为 B．两球从释放到相遇所用时间为 C．A球能上升的最大高度大于 D．相遇时AB两球的速度大小相等 三、解答题 10．第七届世界军人运动会跳伞项目要求队员在2200m的高度离机，在不开伞自由落体的情况下完成规定表演动作。跳伞中某队员自由落体速度达到最大速度70m/s后，调整姿势匀速下落，在距地面1000m时打开降落伞匀减速下落，落地速度恰好为零。取，求： (1)匀速下落的距离； (2)减速过程的加速度大小； (3)跳伞过程的总时间。 11．胡秃鹫为了食用动物残骸中的髓质，会将骨头带到高空，朝地面丢去摔碎。如图所示，一只胡秃鹫（近似悬停）将一块大骨从距地面高处由静止释放。大骨经落地，撞到地面后，其中摔碎的两块小骨1和小骨2（图中均未画出）立即竖直反弹，小骨1回弹的高度与小骨2回弹的高度的关系为。忽略空气阻力，重力加速度取，求： (1)胡秃鹫所在高度和大骨落地时的速度大小； (2)小骨1与小骨2落地的时间差。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．A 【详解】不计空气阻力时，甲、乙两球由静止释放后均做自由落体运动，加速度均等于重力加速度，与小球质量无关。 两球初速度均为0，任意时刻的速度满足，乙相对于甲的速度； 任意时刻下落位移满足，乙相对于甲的位移 因此以甲为参考系，乙静止不动。 故选A。 2．A 【详解】AB．由，故A正确，B错误； CD．由，故CD错误。 故选 A。 3．C 【详解】A．忽略空气阻力时，运动员整个运动过程仅受重力作用，加速度恒为重力加速度g，大小、方向均不变，故A错误； B．上升到最高点时速度为零，但仍受重力作用，加速度为g，方向竖直向下，不为零，故B错误； C．根据加速度定义，速度变化量方向与加速度方向一致，下落过程加速度方向竖直向下，因此速度变化量方向竖直向下，故C正确； D．根据竖直上抛运动的对称性，上升和下落经过同一位置时速度大小相等、方向相反（上升时速度向上，下落时速度向下），故D错误。 故选C。 4．C 【详解】运动员起跳后竖直方向可视为竖直上抛运动，上升到最高点时竖直速度减为0， 根据匀变速直线运动公式，，取重力加速度 解得，该数值最接近。 故选 C。 5．A 【详解】A．如果小球从 0 点由静止释放，根据那么在闪光时间T，2T，3T，4T…..时间内的位移之比为x1：x2：x3…=1：4：9：…，图中的为x1：x2：x3…=0.8：3.2：7.2：…=1：4：9：…，则可以判断小球从0点由静止释放，故A正确； B．匀变速直线运动中Δx=gT2，题中Δx=1.6cm，但题目中频闪时间间隔T未知，因此无法求出当地重力加速度，故B错误； C．根据，题目中频闪时间间隔T未知，无法求出3.2cm位置的瞬时速度，故C错误； D．根据照片相邻两段的位移差Δx=1.6cm恒定，说明自由落体运动是匀变速直线运动，故D错误； 故选A。 6．BD 【详解】A．根据可知，乙第一次抓住直尺的速度，A错误； B．直尺下降的高度，根据 得 所以下落的高度最大时用的时间最长，所以第一次测量的反应时间最长，B正确； C．若某同学的反应时间为0.4s，则下落的高度 大于该直尺的长度，所以将无法测量该同学的反应时间，C错误； D．将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时，可用上述方法直接测出“反应时间”，D正确。 故选BD。 7．BD 【详解】A．小球在最高点时速度为零，加速度为，故A错误； B．小球下落过程做自由落体运动，根据 可知与时间成正比，则小球下落0.5s时和时的速度大小之比为，故B正确； C．小球下落过程做自由落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动推论，可知在连续相等时间的位移之比是，故C错误； D．小球下落过程做自由落体运动，则有 代入数据解得，故D正确。 故选BD。 8．BC 【详解】A．篮球静止下落时，空气阻力相对重力不可忽略，不满足自由落体的条件，不是自由落体运动，故A错误； B．根据自由落体运动公式，可知前1s内、前2s内、前3s内的位移之比是，则在开始连续的三个1s内通过的位移之比是，故B正确； C．根据自由落体运动公式，可知在开始连续的三个1s末的速度之比是，故C正确； D．根据自由落体运动公式，可得 可知从开始运动到下落4.9m、9.8m、14.7m所经历的时间之比为，故D错误。 故选BC。 9．AD 【详解】B．根据题意对小球B，由 可得两球从释放到相遇所用时间为，故B错误； A．对小球A，根据 可得初速度的大小为，故A正确； C．A球能上升的最大高度为，故C错误； D．相遇时A球的速度 B球的速度，故D正确。 故选AD。 10．(1)955m (2)2.45m/s2 (3)49s 【详解】（1）根据自由落体运动位移速度关系有 代入数据有 根据全过程有 代入数据有，则他匀速下落了955m。 （2）在减速过程中根据匀变速直线运动的位移速度关系有 代入数据有，则减速过程的加速度为。 （3）根据自由落体运动的速度时间关系有 匀速运动阶段 匀减速运动阶段 联立可得整个过程的总时间为 跳伞过程的总时间为49s。 11．(1)， (2) 【详解】（1）大骨由静止释放做自由落体运动，根据自由落体运动公式 解得 落地速度公式 代入数据得 （2）由题意得，。 小骨反弹后做竖直上抛运动，取向上为正方向，设反弹初速度为，从反弹到落地的总位移为0，由运动学公式 得总时间 小骨上升到最高点时，满足，即 代入得 对小骨1： 对小骨2： 因此落地时间差 解得 【点睛】 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $