课时冲关3 自由落体运动和竖直上抛运动多过程问题（教用版）-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮课时作业

高考总复习物理 课时冲关3 自由落体运动利 学生用书 [基础落实练] 1.演示自由落体的实验装置如图所示， 当牛顿管被抽成真空后，将其迅速倒 置，管内轻重不同的两个物体（金属片 和羽毛)从顶部下落到底端的过程中， 关于轻重不同的两个物体，下列说法 正确的是 A.重的物体先到底端 B.落到底端时，重的物体速度大 C.两物体同时落到底端 D.重的物体比轻的物体下落的加速度大 解析：C[牛顿管抽成真空，倒置时轻重不同的 物体都做自由落体运动，加速度相等，故D错 误；牛顿管的长度即为两物体下落的位移，根据 自由落体运动规律方=g可知1一√ /2 ,说明 下落时间相等，故A错误，C正确；根据v=gt, 说明速度也相等，故B错误.] 2.如图所示，宇航员在月 球上让铁锤和羽毛从同 一高度处由静止释放， 下降相同的距离，月球 表面为真空环境，则 A.羽毛用时较长 B.铁锤用时较长 C.落地时羽毛的速度较小 D.落地时铁锤和羽毛速度相同 解析：D[根据题意可知，月球表面为真空环 境，铁锤和羽毛从同一高度处由静止释放，均做 1 自由落体运动，由公式h=之g可知，落地时 间相同，由公式)=g月t可知落地速度相同.故 选D.] ·42 竖直上抛运动 多过程问题 P343 3.沙漏是一种可以用来粗略计时的 工具，人们可以从沙子的流动中 感受时间.如图所示，沙漏中的沙 子从沙漏口落下，沙漏口到瓶底 的距离为20cm,重力加速度g 取10m/s2,则沙子落到瓶底的速 度大小约为 ( A.1 m/s B.2 m/s C.3 m/s D.4 m/s 解析：B[根据题意可知，沙子近似做自由落体 运动，由公式v=2gh可得，沙子落到瓶底的速 度大小为v=√2gh=2m/s,故选B.] 4.某兴趣小组用频闪投影的方 8 法研究自由落体运动，实验 物理 中把一高中物理书竖直放 置，将一小钢球从与书上边 沿等高处静止释放，整个下 落过程的频闪照片如图所 示，已知物理书的长度为，重力加速度为g,忽 略空气阻力，该频闪摄影的闪光频率为() A√% c /25g 25l D.2g 解析：C[由图可知，小钢球下落过程经过5段 间隔，则运动时间为一子， 5 根据1=2g,得该频闪摄影的闪光频率为f= 25g,故选C.门 5.(2025·安徽合肥高三期末)如图所示，物理研 究小组正在测量桥面某处到水面的高度.一同 学将两个相同的铁球1、2用长L=2m的细线 连接.用手抓住球2使其与桥面等高，让球1悬 挂在正下方，然后由静止释放，桥面处的接收器测 得两球落到水面的时间相差0.1s,g=10m/s2,则 桥面该处到水面的高度大约为 () 8 26 1 A.25mB.21mC.18m D.16m 解析：C[设桥面高度为h,根据自由落体运动 位移公式，对铁球2有h=2g近， 对铁球1有-L=弓g与-4，=△1，代入数据 解得h≈18m,故选C.] 6.将甲物体从2h高处以一定的初速度竖直下抛， 同时乙物体从h高处自由落下，它们同时落在 同一水平地面上，不计空气阻力，重力加速度为 g,则甲物体的初速度为 () A√受 B.Vgh C.√gh D.√2gh 解析：A[对甲物体，根据位移公式有2h=Uot +g,对乙物体，根据位移公式有=g, 解得=2 ,故选A.] 7.如图，喷泉可以美化景 观，现有一喷泉从地面 圆形喷口竖直向上喷 出，若喷泉高度约为 1.8m,喷口横截面积为5.0×103m,已知水 的密度为1.0×103kg/m3,不计空气阻力，重力 加速度g大小取10m/s2,则该喷口每秒喷水质 量大约为 A.300 kg B.30 kg C.3 kg D.30 g 解析：B[由竖直上抛运动公式v。=2gh,得 v=6m/s,因此该喷口每秒喷水质量大约为m =pSvot-=30kg,故选B.] 8.对于自由落体运动(g取10m/s2),下列说法正 确的是 () A.在前1s内、前2s内、前3s内的位移大小之 比是1：3：5 B.在相邻两个1s内的位移之差都是10m C.在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度大 小之比是1：2：3 D.在1s末，2s末3s末的速度大小之比是1：3：5 ·42 第一章运动的描述匀变速直线运动的研究 解析：B[在前1s内、前2s内、前3s内的位 移大小之比是1：4：9，故A错误；在相邻两个 1s内的位移之差都是△.x=gT=10m,故B正 确；在第1s内、第2s内、第3s内的位移大小之比 为1：3：5，所以平均速度大小之比为1：3：5， 故C错误；在1s末、2s末，3s末的速度大小之 比是1：2：3，故D错误.] [能力综合练] 9.工人为某小区安装空调外机时，由于操作不慎， 一膨胀螺丝从16楼地面等高处由静止下落到1 楼的草坪上.已知每层楼层高为3m,忽略空气 阻力和膨胀螺丝的大小，重力加速度大小取g= 10m/s2,下列说法正确的是 () A.膨胀螺丝落地前瞬间的速度大小为8/15m/s B.膨胀螺丝到达11楼地面和6楼地面时的速 度之比为1：2 C.膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为 1:(2-√5) D.膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为 1:2 解析：C[全过程的总高度H=(16-1)×3m =45m,根据自由落体运动的速度与高度的关 系v=2gH,解得v=30m/s,故A错误；膨胀 螺丝到达11楼地面的高度h,=(16-11)×3m =15m, 膨胀螺丝到达6楼地面的高度h2=(16一6) ×3m=30m,根据自由落体运动的速度与高度 的关系，v12=2gh1,22=2gh2,解得v1:v2= 1:√2，故B错误；根据初速度为0的匀加速直 线运动规律，经过连续位移的时间之比为1： (√2-1)：（√3-√2）：(2-√3)：…，所以膨胀 螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为1：(2 一√3)，故C正确，D错误.] 10.无人机被广泛用于电力、。 摄影等多个领域，有三架 无人机a、b、c悬停在空h co h 中，如图所示，离地面的高n 高考总复习物理 度分别为h1:h2:h3=3:2:1.若先后顺次 由静止释放三个可以看成质点的小球，三个小 球刚好同时落到地面，不计空气阻力，则 A.三者运动时间之比为3：2：1 B.三者到达地面时的速度大小之比是3：2：1 C.三者都在空中运动时，相同时间内，速度变 化量之比是3：2：1 D.a、b释放的时间间隔与b、c释放的时间间隔 之比为（√3-√2）：(2-1) 解析：D根据气√，可得三者运动时间之 比为t1:t2:t3=W3:√2：1，选项A错误； 根据v=√2gh,三者到达地面时的速度大小之 比是1：v2:03=3:√2：1，选项B错误； 根据△v=g△1，可知三者都在空中运动时，相 同时间内，速度变化量之比是1：1：1，选项C 错误；因为三个小球刚好同时落到地面，而 t1:t2:t3=3:√2：1，可知a、b释放的时间 间隔与b、c释放的时间间隔之比为（√5一√2） ：(√2一1)，选项D正确.] 11.研究人员发明了一种跳 高能力极强的小机器人， 如图所示.某次它从地面 竖直向上跳跃，加速时间 仅为8.3ms,最终离地高 度达到31.25m(不计空气阻力，取g= 10m/s2),求： (1)机器人离地速度大小； (2)机器人从起跳到落地的时间； (3)机器人离地前，加速距离和平均加速度 大小. 解析：(1)机器人在空中做竖直上抛运动，根据 2gh=v2,可得离地速度大小为 v=√2gh=√/2×10×31.25m/s=25m/s (2)根据对称性可知，机器人从起跳到落地的 时间为1=2型=5S g ·430 (3)机器人离地前，加速的距离为工=分1 2 25×8.3×103m=0.10375m 机器人离地前，平均加递度大小为a=号 8.3X10m/s≈3012m/s2 25 答案：(1)25m/s(2)5s(3)0.10375m, 3012m/s2 [素养培优练] 12.如图为“眼疾手快”游戏装置示意图，游戏者需 接住从支架上随机落下的圆棒.已知圆棒长为 0.4m,圆棒下端距水平地面2.1m,某次游戏 中一未被接住的圆棒下落经过A、B两点，A、B 间距0.4m,B点距离地面1.25m.圆棒下落 过程中始终保持竖直，不计空气阻力.求： (1)圆棒下端到达A点时的速度大小； (2)圆棒经过AB段所需的时间. 支架 圆棒 ·B 解析：(1)圆棒底部距离A点高度为h1=2.1m 0.4m-1.25m-0.45m, 圆棒做自由落体运动下落到A点有h1= 2811, 解得t一入 2h =0.3s, g 则圆棒下端到达A,点时的速度大小为V=gt1 =3m/s. (2)圆棒上端距离B,点高度为h2=2.1m十 0.4m-1.25m=1.25m, 圆棒做自由落体运动，当圆棒上端下落到B点 1 有h,=之gt号 解得t2一入 2h2 =0.5s, g 则圆棒经过AB段所需的时间为△t=t2一t1= 0.2s. 答案：(1)3m/s;(2)0.2s