1.3 自由落体运动、竖直上抛运动和多过程问题 课件 -2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦自由落体运动（高频）和竖直上抛运动（低频）核心考点，依据高考评价体系分析2024-2026年四川、广东等多省考频分布，归纳选择题（基础）和计算题（结合牛顿定律）常考题型，对接物理观念中运动与相互作用观念，构建系统备考框架。 课件亮点在于高考真题实战与科学思维培养，如以2026四川卷小球运动题为例，通过分段法、全程法解析竖直上抛多解性，结合重力加速度测量实验渗透科学探究，设易错提醒（如非自由下落过程辨析），助力学生掌握答题技巧，教师可依此精准突破考点，提升复习效率。

核心考点 考频 2026 2025 2024 自由落体运动 高频 2026•四川、2026•广东 2025•湖北 2024•广西、2024•贵州 竖直上抛运动 低频 —— 2025•北京 —— 考情分析   题型与考向：高考对匀变速直线运动的规律的考查，考查频率上较高，题目主要以选择题和计算题的形式出现，选择题通常难度不大，计算题多会与牛顿第二定律结合，相应难度会有所增加。   2．情境与立意： 从命题思路上看，试题情景为①生活实践类：安全行车，生活娱乐，交通运输，体育运动(如足球、体操、跳水、攀岩、骑行等)； ②学习探究类：伽利略对自由落体运动的研究，速度的测量，加速度的测量，概念辨析。 完成一个小目标，需要一个大智慧！ 授课教师：李长青 学习目标 人教版(2019)必修 一 1.1　运动的描述 1.掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点， 知道竖直上抛运动的对称性和多解性。 2.能灵活处理多过程问题。 好学深思 · 厚积薄发 2 问题导入 （2026四川高考卷T2）小车在水平地面上做匀速直线运动。零时刻、站在小车上的甲沿与小车运动方向平行的方向抛出一个小球，乙站在小车侧方水平地面上观测到小球做直线运动直至落地。忽略空气阻力。则（     ） A．乙观测到小球的运动轨迹与地面垂直 B．乙观测到小球的加速度为零 C．甲抛球方向与小车前进方向相同 D．小球相对地面的初速度不为零 A 小球抛出后受重力作用，加速度为g，方向竖直向下 知识溯源 抓住乙观测到小球做直线运动直至落地的核心条件，推导出小球相对地面的水平初速度为零 1.条件：物体只受_____，从_____开始下落。 2.运动性质：初速度为____、加速度为____ 的匀加速直线运动。 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：________。 (3)速度位移关系式：_______。 4.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故初速度为零的匀加速直线运动的规律、比例关系及推论等规律都适用。 重力 静止 零 g v=gt h=gt2 v2=2gh 学习任务一： 自由落体运动 4v 3v 2v v v t 0 t 2t 3t 4t 0 t v t v 4 5.自由落体运动图像 情景：（人教版高一必修一第一册章末习题改编）钢球由静止开始做自由落体运动，不计空气阻力，落地时的速度为30m/s，g取10m/s2. （1）它下落的时间是多少？（2）它下落的高度是多少？ （3）它在前2s的平均速度是多大？ 解：（1）由 可得： （2）由速度-位移公式有： 解得： （3）第2s末的速度： 可得： —— 前2s的平均速度 【例1】(2025·福建龙岩市检测)某校物理兴趣小组，为了解高空坠物的危害，将一个鸡蛋(可视为质点)从离地面20 m高的高楼面A点由静止释放，下落途中用Δt=0.2 s的时间通过一个窗口，窗口的高度为2 m，忽略空气阻力的作用，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)鸡蛋落地时的速度大小和落地前最后1 s内的位移大小； 答案　20 m/s　15 m (2)A点离窗的上边框的高度； 答案　4.05 m　 物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动。 易错提醒 学习任务评价一 解析：（1）根据速度与位移关系v2=2gh，解得鸡蛋落地时速度大小为v=20 m/s，设鸡蛋自由下落时间为t，根据速度与时间关系得t==2 s 鸡蛋在第1 s内的位移为h1=g=5 m 则鸡蛋落地前最后1 s内的位移大小为h2=h-h1=15 m （2）由题意知，窗口的高度为h3=2 m 设A点离窗的上边框的高度为h0，鸡蛋从A点运动到窗的上边框的时间为t0， 则： h0=g， h0+h3=g(t0+Δt)2 解得：h0=4.05 m (3)若隔0.5 s先后释放两个鸡蛋，试分析在鸡蛋落地前两鸡蛋之间的速度差如何变化？距离如何变化？ 答案　两鸡蛋之间的速度差不变　距离均匀增大 　　　未落地前，设第二个鸡蛋运动了时间T， 则第一个鸡蛋运动了T+ΔT v2=gT，v1=g(T+ΔT)，则Δv=v1-v2=g·ΔT，故两鸡蛋速度差不变。 第一个鸡蛋下落高度H1=g(T+ΔT)2，第二个鸡蛋下落高度为H2=gT2，二者之间的距离ΔH=H1-H2=g(ΔT)2+gΔT·T，ΔH与T为一次函数关系， 故在鸡蛋落地前两鸡蛋之间的距离均匀增大。 重力加速度的测量实验* 【例2】（2026•湖北襄阳•模拟预测） (1)实验装置中选用电火花打点计时器，则其电源应为_________。 A．直流 B．交流 C．直流 D．交流 (2)根据图2相关数据，计算打下计数点2时的速度_________，重力加速度_________（结果均保留3位有效数字）。 B 1.89 9.64 【例2】（2026•湖北襄阳•模拟预测） (3)通过以上实验测出的重力加速度数值比当地的重力加速度值略小，可能的原因是_________。 A．存在阻力的影响 B．先释放纸带，后接通电源 C．交流电的频率略大于 AC 存在空气阻力会使重力加速度小于实际重力加速度 先释放纸带后接通电源对计算加速度无影响 频率增加，周期减少，根据可知重力加速度偏小 学习任务二： 竖直上抛运动 概念：将物体以一定的初速度竖直向上抛出，只在重力作用下的运动。 1.条件：__________作用下，以_______________. 2.性质：取向上为正方向，是一种________________， . 3.公式： ①速度时间关系： ②位移时间关系： ③速度位移关系： 只受重力 一定初速度上抛 匀变速直线运动 v＝v0－gt x＝v0t－gt 2 竖直上抛运动的时间 竖直上抛运动的高度 ④平均速度： 4.竖直上抛运动的对称性(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_____。 相等 相等 物体做竖直上抛运动，取竖直向上为正方向，在上述速度与时间的关系式中，把时间t 代入后，若速度v 为负值，负号表示什么意义？在上述位移与时间的关系式中，把时间t 代入后，若位移为负值，又表示什么意义？ 讨论交流 答案　速度为负值，表运动方向向下；位移为负值，表示物体已经运动到抛出点下方。 5. 竖直上抛运动的多解性：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,形成多解,要注意这个特性 6.　竖直上抛运动的图像 学习任务评价二 【例3】(2025·贵州贵阳市检测)为测试一物体的耐摔性，在离地25 m高处，将其以20 m/s的速度竖直向上抛出，重力加速度g 取10 m/s2，不计空气阻力，求物体： (1)经过多长时间到达最高点？ (2)抛出后离地的最大高度是多少？ 答案　2 s 　　　(1)以竖直向上为正方向。 运动到最高点时速度为0， 由 v=v0- gt1 得 t1=-==2 s 答案　45 m (2)由=2ghmax 得 hmax==20 m， 所以 Hmax=hmax+h0=45 m (3)经过多长时间回到抛出点？ 答案　4 s 　　　方法一:分段，由(1)(2)知上升时间 t1=2 s， hmax=20 m，下落时，hmax= g， 解得:t2=2 s，故t=t1+t2=4 s 方法二:由对称性 返回抛出点时速度为20 m/s，方向向下， 则由v1=v0-gt，得;t = - =4 s 方法三:全程　由h = v0t - gt 2，令h=0， 解得：t3=0(舍去)，t4=4 s (4)经过多长时间落到地面？ 【例3】(2025·贵州贵阳市检测)为测试一物体的耐摔性，在离地25 m高处，将其以20 m/s的速度竖直向上抛出，重力加速度g 取10 m/s2，不计空气阻力，求物体： (4)全程法： －h0＝v0tgt2 得t6＝5 s t7＝-1 s (舍去) 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，v2-=-2gh(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 对于末位置在抛出点下方的情况，全程法更简单 【思维建模】 自由落体与竖直上抛综合问题 【例4】（2026河南•三模）杂技团进行高空抛接表演，演员将一只长为0.4m的空心竖直圆筒、以6m/s的初速度竖直向上抛出。经过0.4s后，演员在同一位置以相同的初速度竖直向上抛出一小球，忽略空气阻力，g取10。则小球抛出后，经过多长时间能从圆筒上端穿出（　　） A．0.1s B．0.25s C．0.35s D．0.5s D 解析: 设小球抛出后经过时间从圆筒上端穿出，此时圆筒的总运动时间为，上抛位移公式为,小球的位移 筒底部的位移：,圆筒上端位移为穿出时小球位移等于圆筒上端位移，联立得 展开消去同类项后解得 学习任务三： 匀变速直线运动中的多过程问题 2.解题关键 (1)多运动过程的连接点的速度是联系两个运动过程的纽带。 (2)各阶段加速度有可能不同，求每个阶段加速度是核心。 学习任务评价三 课堂小结 静止 gt 2gh gT2 竖直向上 重力 v0－gt －2gh 课堂练习 A．动量不变 B．速度变化率保持不变 C．相同时间内下降的高度相等 D．若遇到水平方向的风力，下落时间变长 【1】（2026·福建南平·二模）如图为茶水从茶壶中倒出的情景，若不考虑空气阻力，某一小段水柱在下落过程中（　　） B 【2】（2026·辽宁沈阳·模拟预测）某校开展物理科技节活动，航天爱好者模拟小型探空火箭的竖直发射与回落过程，设竖直向上为y轴正方向，火箭的位移一时间(y-t)图像如图所示（图线为一条抛物线），火箭的运动可视为匀变速直线运动，忽略空气阻力，则由图可知（　　） A 【3】气球下挂一重物，以v0=10m/s匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂（空气阻力不计，取g=10m/s2），求： （1）重物经多少时间落到地面？ （2）重物落地的速度多大？ 【答案】 （1）t=7s（2）60m/s 【解析】解法一 ：全过程 (1)经时间t最后物体落至抛出点下方，规定初速方向为正方向， 则物体在时间t内的位移h=- 175m 由位移公式: h=v0t- gt2，代入数据解得：t=7s; (2)所以重物的落地速度为：vt=v0 - gt=10- 10×7m/ s=- 60m/ s， 其负号表示方向向下，与初速方向相反，即速度大小为60m/ s。 28 解法二 ：分段法 （1）绳子断裂后，重物先匀减速上升，速度减为零后，再匀加速下降. 重物上升阶段：,由v02=2gh1，知=5m； 重物下降阶段：下降距离H＝h1＋175m＝180m，则H=gt22， 故， 重物落地总时间t＝t1＋t2＝7s， （2）重物的落地速度为：v＝gt2＝60m/s. 29 【4】小明在一匀速上升的电梯内，观察到电梯顶部有一螺丝因松动而掉落。已知电梯顶部离电梯地板的高度为3.2 m，电梯匀速上升的速度大小为2 m/s，忽略空气阻力的影响，重力加速度g取10 m/s2，则螺丝从电梯顶部掉落到地板上的时间为( ) A.0.4 s B.0.6 s C.0.8 s D.1.6 s C v0t－(v0t－gt2)=H X电梯-X螺丝=H 得t＝＝0.8 s v0 【5】（2023江苏卷·T11）滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（　　） A．受到的合力较小 B．经过A点的动能较小 C．在A、B之间的运动时间较短 D．在A、B之间克服摩擦力做的功较小 C 竖直上抛运动与自由落体运动相遇问题 1.解题思路 【例5】已知7座以下的小型车辆通过收费站口时，在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为v0＝20 m/s，靠近站口时以大小为a1＝5 m/s2的加速度做匀减速直线运动，通过收费站口时的速度为vt＝8 m/s，然后立即以a2＝4 m/s2的加速度加速至原来的速度。(假设收费站的前、后都是平直大道) (1)该车应在距收费站口多远处开始减速？ (2)该车从开始减速到最终恢复到原来速度的过程中，运动时间是多少？ (3)在(1)(2)问中，该车因减速和加速过站而耽误的时间为多少？ [答案]　(1)33.6 m　(2)5.4 s　(3)1.62 s [解析]　(1)设该车初速度方向为正方向，该车进入收费站口前做匀减速直线运动，设在距离收费站口x1处开始制动，则有vt2－v02＝－2a1x1，解得x1＝33.6 m。 (2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后两段位移分别为x1和x2，时间分别为t1和t2，则 减速阶段有t1＝＝2.4 s 加速阶段有t2＝＝3 s 则加速和减速的总时间为t＝t1＋t2＝5.4 s。 (3)在加速阶段有x2＝t2＝42 m 则总位移x＝x1＋x2＝75.6 m 若不减速，则所需要时间t ′＝＝3.78 s 该车因减速和加速过站而耽误的时间Δt＝t－t ′＝1.62 s。 eq \f(1,2)gt2 $