2.4自由落体运动 暑期课时练习 -2026-2027学年高一物理人教版必修第一册

**基本信息** 高中物理高一年级上学期暑期同步练习，聚焦“自由落体运动”，分层递进覆盖概念辨析至综合应用，通过基础巩固与情境拓展培养物理观念和科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|自由落体定义、条件、重力加速度|选择题1-4辨析概念本质，如“从静止下落是否为自由落体”| |规律应用|速度/位移公式、连续时间位移差|计算题11-12直接应用公式求时间、速度，强化运动观念| |综合拓展|竖直上抛、相遇问题、跨星球情境|题19-20结合匀加速管与竖直上抛，考查科学推理与模型建构|

2026-2027学年高一年级上学期物理暑期课时练习2.4自由落体运动 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ （一）自由落体运动 (1) 定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫自由落体运动。 (2) 条件：① 初速度为0；② 只受重力作用。两个条件缺一不可。 (3) 实质：自由落体运动是初速度、加速度的匀加速直线运动。 (4) 自由落体运动是一种理想化模型，忽略了次要因素——空气阻力，突出了主要因素——重力。严格地讲，只有在真空中才能发生自由落体运动。实际上，在空气阻力远小于物体所受的重力时，空气阻力可忽略，物体由静止的下落就可以看成自由落体运动。 对点练习： 1．（26-27高一上·全国·课后作业）下列关于自由落体运动的说法正确的是（     ） A．从静止开始下落的物体一定是做自由落体运动 B．从同一高度做自由落体运动的不同物体，下落的快慢也不同 C．自由落体的速度方向不一定竖直向下 D．自由落体运动属于初速为零的匀加速直线运动 2．（25-26高一下·云南保山·开学考试）关于物体做自由落体运动的描述，下列说法正确的是（　　） A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B．质量越大的物体，做自由落体运动时加速度越大 C．枯萎的树叶从树上落下的运动可视为自由落体运动 D．做自由落体运动的物体，其速度与下落的时间成正比 3．（24-25高一上·上海·期末）关于重力加速度，下面几种说法中正确的是（    ） A．重力加速度表示自由下落的物体运动的快慢 B．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的大小 C．重力加速度表示自由下落的物体运动速度变化的快慢 D．质量大的物体重力加速度大，质量小的物体重力加速度小 4．（24-25高三上·青海西宁·开学考试）关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（　　） A．同一地点轻重物体的g值一样大 B．同一地点重的物体的g值大 C．g值在地面附近的任何地方一样大 D．g值在赤道处大于南北两极处 （二）自由落体运动的规律 (1) 自由落体加速度 ① 定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用g表示。 ② 大小：g值随高度和纬度的变化而变化，但变化不大，在地球表面附近，一般取g = 9.8 m/s2或g = 10 m/s2。从两极到赤道，重力加速度g逐渐减小。 ③ 方向：重力加速度的方向竖直向下。 (2) 自由落体运动公式：自由落体运动是初速度、加速度的匀加速直线运动，匀变速直线运动的基本公式及推论都适用。 基本规律 速度公式：v=gt 位移公式：h=gt2 速度和位移的关系： 重要推论 下落过程中，连续相等时间（T）内的位移之差恒为一定值，即 某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度： 中间位置的瞬时速度： 对点练习： 5．（2025·北京门头沟·一模）跳水运动员保持直立状态，双脚朝下由静止开始下落。开始时双脚距离水面5m。下列说法正确的是（　　） A．运动员在空中运动的时间约为2s B．运动员在空中运动的时间约为1s C．运动员入水时速度大小约为5m/s D．运动员入水时速度大小约为1m/s 6．（24-25高一上·安徽亳州·期末）如图所示，有一个足够长竖直的深井，井口到水面的高度为h。小明同学将铁球1从井口由静止释放，经过时间听到铁球落水的声音。他又将一个铁球2从井口同一位置由静止释放，经过时间听到铁球落水的声音，已知铁球2的质量是铁球1质量的2倍，重力加速度为g，下落过程中铁球均与井壁无碰撞，忽略空气阻力。则（　　） A． B． C． D． 7．（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，由楼顶静止释放一物体，测得物体落地前1s内下落的高度为95m，重力加速度g取，则该建筑物的高度约为（　　） A．450m B．500m C．550m D．600m 8．（25-26高一下·浙江绍兴·期末）如图所示，牛顿管中玻璃管的长度为1.25 m，用抽气机抽去牛顿管内的空气后，将管竖直放置，从管顶同时静止释放一枚硬币和一片羽毛，下落过程中均不与管壁接触。若将管内环境视为真空，下列判断正确的是（     ） A．硬币先落至管底 B．硬币落至管底的速度更大 C．羽毛在管中运动的时间约为0.5 s D．下落过程中，硬币的加速度大于羽毛的加速度 9．（25-26高一上·四川成都·阶段检测）下雨时雨水从屋檐滴落是生活中常见的现象。假设屋檐某一位置每隔相同的时间，无初速滴落一滴雨滴，不计空气阻力，雨滴的运动可看作竖直方向上匀变速直线运动，则下列说法正确的是（　　）（题目涉及到的雨滴都已滴出且未落地） A．相邻雨滴之间的距离保持不变 B．相邻雨滴之间的速度之差越来越小 C．相邻雨滴之间的距离越来越大 D．相邻雨滴之间的速度之差越来越大 10．（24-25高一下·浙江·阶段检测）雨后，某人用高速相机拍下一幅水滴下落的照片，如图所示，其中第4滴水刚要离开屋檐，若滴水的时间间隔相同，第1滴水与第2滴水的实际间距为，取重力加速度，不计空气阻力，则拍下照片的瞬间，图中第1滴水的速度大小为（　　） A． B． C． D． 11．（24-25高一上·北京·阶段检测）一小球从离地面500m处自由落下，不计空气阻力，取，求： (1)小球落到地面需要的时间。 (2)小球在下落时间为总下落时间一半时的速度大小。 12．（24-25高一上·广东肇庆·期末）高空抛物会造成严重的安全隐患，刑法修正案（十一）新设高空抛物罪，“高空抛物”正式入刑。若一小玻璃球从高度处的楼层由静止滑落，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求： (1)小玻璃球经过多长时间落到地面； (2)小玻璃球落地时的速度； (3)下落过程中，小玻璃球在最后2s内的位移大小。 13．（23-24高一下·四川成都·开学考试）一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一小球从一定的高度自由下落，测得小球第5s内的位移大小为 18m（此时小球还未落地）。下列说法正确的是（　　） A．该星球上的重力加速度大小为 B．小球第5s内的平均速度大小为3.6m/s C．小球第5s末的速度大小为 10m/s D．小球第2s内的位移大小为6m 14．（2026高三·全国·专题练习）在学过自由落体运动规律后，某同学对房檐下落的雨滴产生了兴趣，她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高的窗子的上、下沿，如图所示，其中2点和3点之间的小矩形表示该同学正对的窗子高度，请问： (1)滴水的时间间隔是多少？ (2)此屋檐离地面有多高？ 15．（24-25高一上·云南昆明·期中）如图所示，一滴雨滴从离地面20m高的楼房屋檐自由下落，下落5m后到达窗口上沿，再经的时间通过窗口，g取，问： (1)窗口的高度h； (2)该雨滴最后1s内下落的平均速度大小。 （三）竖直上抛运动 (1) 定义：将物体以某一初速度 竖直向上抛出，物体只在重力作用下所做的运动，叫竖直上抛运动。 (2) 实质：竖直上抛运动的加速度始终为重力加速度g，是匀变速直线运动。 (3) 分阶段处理方法 将竖直上抛运动分为上升过程和下落过程分别处理。 · 上升过程：初速度竖直向上、加速度g竖直向下、末速度的匀减速直线运动。 · 下落过程：自由落体运动。 (4) 竖直上抛运动的对称性 ① 时间对称性：物体上升过程和下落过程通过同一段距离所用的时间相等。 ② 速度对称性：物体上升过程和下落过程经过同一点的速度大小相等。 对点练习： 16．（25-26高一上·河南安阳·期末）同学们制作的水火箭原理图如图所示，发射时利用压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，火箭受到反冲作用而高速升空。假设水火箭以大小为的加速度从地面由静止开始竖直匀加速上升，上升8m后无动力上升到最大高度，重力加速度g取，忽略空气阻力，下列说法正确的是（     ） A．水火箭上升的最大高度为14.4m B．水火箭上升的最大高度为16m C．水火箭上升过程所用总时间为3.6s D．水火箭上升过程所用总时间为2.8s 17．（25-26高一上·山西大同·期末）某同学身高为1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆（如图所示）。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（取）（　　） A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s 18．（25-26高一上·云南普洱·期中）某人站在离地高H=59m的平台边缘，以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出一块可以看成质点的石块，石块抛出点距离平台边缘高度为h1=1m，不考虑空气阻力，取。求： (1)石块上升离地面的最大高度h； (2)石块从抛出到落到地面所用的时间t。 19．（25-26高一·全国·单元测试）同一高度有A，B两个球，A球自由下落5m后，B球以12m/s的初速度竖直下抛，且抛出点足够高．（取g=10m/s2）问： （1）B球开始运动后经过多长时间追上A球． （2）到B球追上A球时，两球下落的高度为多少． 20．（24-25高一上·江苏扬州·期中）如图所示，离地面足够高处有一竖直的空管，管长为24m，、为空管的上、下两端，空管受外力作用，由静止开始竖直向下做匀加速直线运动，加速度为。同时在处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度竖直上抛，不计一切阻力，取。求： (1)若小球上抛的初速度为，从抛出开始计时，经过多长时间从管的端穿出? (2)若此空管的端距离地面64m高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围。 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C A B A B C C C 题号 13 16 17 答案 D D B 1．D 【知识点】自由落体运动的特征 【详解】AD．物体做自由落体运动的条件：①只在重力作用下，②从静止开始。只在重力作用下保证了物体的加速度为g；从静止开始保证了物体初速度等于零。所以从静止开始下落的物体不一定是做自由落体，关键是它不一定仅受重力，故A错误，D正确； B．从同一高度做自由落体运动的不同物体，保证了物体的加速度为g，下落的快慢相同，故B错误； C．自由落体的速度方向一定竖直向下，故C错误。 故选D。 2．D 【知识点】自由落体运动的特征 【详解】A．自由落体运动的定义是初速度为0、只受重力作用的竖直向下运动，仅竖直向下的运动不满足这两个条件，故A错误； B．自由落体运动的加速度为重力加速度g，大小与物体质量无关，故B错误； C．枯萎的树叶下落过程中空气阻力占比大，不可忽略，不满足"只受重力"的条件，不能视为自由落体运动，故C错误； D．自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，速度公式为，其中g为定值，因此速度与下落时间成正比，故D正确。 故选D。 3．C 【知识点】重力加速度 【详解】ABC．重力加速度方向竖直向下，反应速度变化的快慢，包括速度变化的大小和方向，故AB错误，C正确； D．质量大、质量小的物体的重力加速度一样大，故D错误。 故选C。 4．A 【知识点】重力加速度 【详解】同一地点重力加速度相同，重力加速度随纬度增大而增大。 故选A。 5．B 【知识点】自由落体运动的规律及应用 【详解】AB．根据位移时间关系 代入数据解得运动员在空中运动的时间 故B正确，A错误； CD．运动员入水时速度大小 代入数据可得运动员入水时速度大小 故CD错误。 故选B。 6．A 【知识点】自由落体运动的规律及应用 【详解】AB．铁球1和铁球2都做自由落体运动，下落的加速度均为重力加速度g，与铁球的质量无关。根据自由落体运动的位移公式，它们下落的高度相同，所以下落时间相同，物体落水后声音传播时间也相等，所以，故A正确，B错误； CD．井口到水面的高度，但是由于声音传播时间未知，所以不能确定井口到水面具体数值，故CD错误。 故选A。 7．B 【知识点】自由落体运动的规律及应用 【详解】设物体下落的时间为，则测得物体落地前1s内下落的高度为 解得 则该建筑物的高度约为 故选B。 8．C 【知识点】自由落体运动的规律及应用 【详解】A．用抽气机抽去牛顿管内的空气后，管内环境视为真空，硬币和羽毛均做自由落体运动，下落高度相同，根据可知，两者同时落至管底，故A错误； B．根据可知两者下落高度相同，速度大小相等，故B错误； C．根据解得，故C正确； D．下落过程中硬币和羽毛均做自由落体运动，加速度均为重力加速度，两者的加速度大小相等，故D错误。 故选C。 9．C 【知识点】自由落体运动的规律及应用 【详解】AC．设相邻雨滴下落的时间间隔为，某时刻较早的雨滴已下落时间为，则相邻雨滴的位移差为 随着增大，线性增加，因此相邻雨滴间距逐渐增大。故A错误C正确； BD．相邻雨滴的速度差为 速度差为恒定值，与时间无关。故BD错误。 故选C。 10．C 【知识点】自由落体运动的规律及应用 【详解】设滴水间隔为T，据题意可得 解得 则第1滴水的速度大小 故选C。 11．(1)10s (2) 【知识点】自由落体运动的规律及应用 【详解】（1）小球做自由落体运动，由位移公式 可得 （2）由速度公式 可得 12．(1) (2)，方向竖直向下 (3) 【知识点】自由落体运动的规律及应用 【详解】（1）小玻璃球做自由落体运动，由 解得 （2）根据速度时间公式 解得落地时的速度 方向竖直向下 （3）前1s小玻璃球下落的位移大小为 解得 最后2s内的位移大小为 解得 13．D 【知识点】自由落体运动的规律及应用 【详解】A．根据 可得 解得该星球上的重力加速度大小 A 错误； B．小球第5s 内的平均速度大小 故B错误； C．小球第5s末的速度大小 C 错误； D．小球第2 s内的位移大小 故D正确。 故选D。 14．(1) (2)3.2m 【知识点】自由落体运动的规律及应用、频闪照相法求解自由落体运动 【详解】（1）设屋檐离地面高为h，滴水间隔为T，则 第2滴水的位移             第3滴水的位移             且                 联立解得 （2）由，则屋檐高 15．(1)2.2m (2)15m/s 【知识点】自由落体运动的规律及应用 【详解】（1）设雨滴在到达窗口上沿时的速度为v，雨滴做自由落体运动，有 代入数据可得 则窗口的高度为 （2）根据可得雨滴落地需要的时间为 雨滴下落前1s的位移为 则雨滴落地前最后1s内的位移 可得平均速度 16．D 【知识点】竖直上抛运动的规律及应用 【详解】AB．设上升8m时的速度为v，则有 代入数据，解得 此后匀减速上升，有 解得 因此，故AB错误； CD．水火箭加速上升时间 水火箭减速上升时间 水火箭上升过程所用总时间为，故C错误，D正确。 故选D。 17．B 【知识点】竖直上抛运动的规律及应用 【详解】身体横着越过1.8m的横杆，所以该同学重心上升的最大高度约为0.9m，上升过程可看成反向初速度为零的匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律 解得 故选B。 18．(1)80m (2)6s 【知识点】竖直上抛运动的规律及应用 【详解】（1）石块做的是竖直上抛运动，其加速度大小为，设石块竖直上抛运动上升的最大高度为，则根据速度与位移的关系式有 代入数据解得 所以石块上升离地面的最大高度为 （2）以竖直向上为正方向，则石块从抛出到落地的全过程，由竖直上抛的位移公式有 代入数据解得， 即石块从抛出到落到地面所用的时间为。 19．(1)2.5 s     （2）61.25m 【知识点】自由落体和竖直上抛相遇类问题 【分析】要使B追上A，则在时间t内两小球的位移应相等，列出方程可求得追上所用的时间；再由位移公式即可确定位移． 【详解】（1）设B球经时间t追上A球，A球先运动的时间为t1 根据 代入数据解得 所以A球运动时间为（t+1），当B球追上A球时有 代入数据解得 t=2.5s （2）从B球投下起到追上A球时，B球下落的高度为 则两球下落的高度为61.25 m。 【点睛】本题为追及相遇问题，抓住时间相同，位移之间的关系即可，要注意此类问题的中方程法的应用。 20．(1)4s (2)29m/s≤v0≤32m/s 【知识点】自由落体和竖直上抛相遇类问题 【详解】（1）取向下为正，设经t时间，小球从N端穿出，小球下落的高度 空管下落的高度 则 联立得 代入数据解得 （舍去） （2）设空管经时间到达地面，则有 解得 小球在时间下落高度为 分析可知小球落入管内条件是 解得 29m/s≤v0≤32m/s 所以小球的初速度大小必须在29m/s≤v0≤32m/s范围内。 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 $