第1章 第3课时 自由落体运动和竖直上抛运动(跟踪评价)-【状元桥】2027高考物理一轮总复习

第3课时 自由落体 基础落实练 1.四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空 气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球 依次碰到地面.下列各图中，能反映出刚要开始运动时 各小球相对地面的位置的是 地面 地面 77777777777元 777777777777 D 地面 地面 77 2.(多选)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实 验，让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下 落，测得在第5s内的位移是18m,则 () A.小球在2s末的速度大小为20m/s B.该星球上的重力加速度为4m/s2 C.小球在第5s内的平均速度是18m/s D.小球在前5s内的位移是100m 3.(2025绍兴二模)某人在室内以窗户为背景摄影时， 恰好把窗外从高处自由落下的一个小石子摄在照片 中，已知本次摄影的曝光时间是0.01s,重力加速度 g取10m/s2.测得照片中石子运动痕迹的长度为 0.8cm,实际长度为100cm的窗框在照片中的长度 为4.0cm.根据以上数据估算，石子开始下落的位置 距离窗户的高度约为 () A.10m B.20m C.40m D.50m 4.(2025北京一模)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.运动员人水时速度大小约为5m/s D.运动员入水时速度大小约为1m/s 跟踪评价/11 运动和竖直上抛运动 D答案见D 5.如图，A、B为两固定的光电门，在光电 1■O 门A正上方的O处有一边长为0.5cm 可光电门A 的正方形铁片自由落下，铁片下落的过 o光电门B 程中底边始终水平，已知铁片通过A、B 光电门的时间分别为t=1.25×10-3s,t2=0.625× 103s.若将铁片通过光电门的平均速度视为瞬时速 度，忽略空气阻力的影响，g取10m/s2,下列说法正确 的是 () A.铁片通过光电门A的瞬时速度为8m/s B.铁片从A到B的平均速度为6m/s C.O点到光电门A的距离为1m D.光电门A到B之间的距离为0.24m 6.(2025泉州一模)原地纵跳摸高是常见的体能测试项 目.如图，一运动员站立时能摸到的最大高度为2.10m, 运动员发力跳起后能摸到的最大高度为2.90m已知运 动员质量为50kg,不计空气阻力，则从离地后到最高 点的过程中，运动员 () 190m )m 777777777777 A.处于超重状态 B.所用时间约为0.8s C.平均速度大小约为2m/s D.重力势能增加量约为1450J cOQ 7.如图所示，从空中将小球P从a点竖直向上 抛出的同时，将小球Q从c点由静止释放，一 段时间后Q在a点正下方的b点时追上P, 此过程中两小球均未落地且未发生碰撞.若 ab两点间的高度差为h,c、a两点间的高度b: 差为2h.不计空气阻力，重力加速度为g,两小球均 可视为质点，则小球a相对抛出点上升的最大高 度为 ( ) A合 B c D.h 303 物理 8.(2025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=3.25m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=3.2s,忽略空气阻力，g取10m/s2,求： (1)比萨斜塔的高度H; (2)P、Q球落地的时间差△t; (3)P球从释放到刚落地过程中的平均速度大小⑦. A B 甲 304 素养提升练 9.排球是人们最喜爱的运动之 一.如图所示，运动员在原地 竖直向上做抛接球训练，排 球经2s到达最高点，把上升 的总高度分成四等份，排球通过前两等份高度用时 记为t1,通过最后一等份高度用时记为t2.空气阻力 不计.则满足 () A.1<2<3 B.3<2<5 "t t C.5<<7 t D7<<9 10.（多选)如图所示，钢珠从高 为50m的塔顶上边缘外侧 塔 被竖直向上以10m/s的初 P 50m 速度抛出，最终落在地面 P 上.已知点P1和P2距离塔 7777 顶分别为15m和40m,不计空气阻力，重力加速度 g取10m/s2.下列说法正确的是 () A从钢珠被抛出到经过塔顶边缘需要用时4,0s B.钢珠距离地面的最大高度为55m C.钢珠从P1到P2所需时间为1.0s D.钢珠从P1到P2所需时间为1.5s 11.(多选)必修二教材封面如图.由于相机存在固定的 曝光时间，照片中呈现的下落的砂 粒并非砂粒本身的形状，而是成了 一条条模糊的径迹，砂粒的疏密分 布也不均匀.若近似认为砂粒从出 口下落的初速度为O.忽略空气阻 力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒 随时间均匀漏下，以下推断正确的是 ( ) A.出口下方9cm处的径迹长度约是1cm处的 9倍 B.出口下方9cm处的径迹长度约是1cm处的 3倍 C.出口下方0~3cm范围内砂粒数约为3~6cm范 围砂粒数的（√2+1）倍 D.出口下方0~3cm范围内砂粒数约与3~12cm 范围砂粒数相等点的距高满足石=1一7a,解得西=0.2m (2)B点与碰撞位置之间的距离x2=L一=0.3m,则从B点 运动到碰撞处过程中的平均速度大小，==1.5m/s (3)由=防t一a,解得黑棋的初速度大小购=2m/s,黑 棋碰前时刻的速度大小'=一at=1m/s,黑棋碰后时刻的 速度大小，=2。=0.5m/,黑桃碰撞位置与小孔距离x= 之一西=0.05m,碰撞后到黑棋停下来通过的位移x2= 一0=0.025m<x,故黑棋能停在白棋区城 2a 第3课时自由落体运动和竖直上抛运动 1.C解析依题意可设第1个小球经时间t落地，则第2个小球 经时间2t落地，第3个小球经时间3t落地，第4个小球经时间 4t落地，又因为四个小球做的都是初速度是零的匀加速运动， 因此它们下落的高度之比为1：4：9：16，即在相等的时间间 隔内位移越来越大，因此从下到上相邻两个小球之间的位移越 来越大，ABD错误，C正确.故选C. 2.BC解析自由落体运动第1s内，第2s内，第3s内，第4s 内，第5s内位移之比为0：2：4：=1：3：5：7：9， 设前5s的位移为x,则方=2元x=18m,解得x=50m,由匀变 速的位移公式x=2g心解得重力加速度为g=4m/s,小球在 2s末的速度大小为2=gt2=8m/s,故B正确，AD错误；小 球在第5s内的平均速度为==18m/5,故C正确：故选 △ BC. 3.B解析设在曝光时间0.01s内石子实际下落的距离为x,则 有40cm-0.8四，解得工=20cm=0.2m,在曝光时间 100cm 0.01s内石子的建度为兰-0最/s=20m/s,石子微自由 落体运动，石子开始下落的位重距离窗户的高度约为瓜=蛋 20m,故选B. 4.B解析根据位移时间关系h=之g,代入数据解得运动员在 空中运动的时间t=1S,故B正确，A错误；运动员入水时速度 大小v=gt,代入数据可得运动员入水时速度大小v=10m/s,故 CD错误.故选B. 解析铁片通过光电门A的瞬时速度为A 0.5×10-2 1.25X10m/s=4m/s,故A错误；铁片通过光电门B的瞬 时逢度为如，=号-6a/g=8,铁片从A到B 的平均速度为可=十=6m/s,故B正确：0，点到光电门A 2 42 的距离为hA=2g2X10m=0.8m,故C错误；光电门A到 B之何的距离为烟=产-数×需m=2.4,故D错误 2g 故选B. 6.C解析从离地后到最高点的过程中做竖直上抛运动，加速度 向下，处于失重状态，故A错误；运动员跳起的垂直高度即重心 上升的高度是2.90m一2.10m=0.80m,运动员离地后，只受 重力作用，因此是竖直上抛运动，最高，点速度为0，则根据= 2gh可得起跳速度为~4m/s,则根据=gt可得t≈0.4s,故B 错误；根据平均速度公式可得元-么≈2m/s,故C正确；重力势 能增加量约为△E,=mgh≈392J,故D错误.故选C 跟踪评价答案//■ 7,B解扬Q微自由落体运动，有0=3h=2g解得t一 匝，从抛出到相遇，以向下为正方向，可得=一1十 NE g,据几何关系可得0一=2h,解得6=，P上升 3 的我大高定为一爱一专成速且 8.(1)54.45m(2)0.1s(3)16.5m/s 解析(1)由静止释放P球后，Q球做自由落体运动，则 H-L=2g,解得H=54.45m (2)由静止释放P球后，P球做自由落体运动，则 H=2g(t什△)2，解得△t=0.1s. (3)P球从释放到刚落地的过程中的平均速度大小⑦= H t+△t 解得=16.5m/s. 9.A解析设上升最大高度为4，排球向上运动的逆过程为初 速度为零的匀加速直线运动4h=?g,解得总时间为一 √受通这最后一等份高度=立酸，解得-√ 哑，排球通 过后两等份高度2h=方g,解得1=√g ,排球通过前两等 分南度周时=一=√受√要所以终=2后 622=1+ 号则1<各<3，故选A 10.BC解析钢珠被抛出到经过塔顶边缘做匀变速直线运动，则 0=6t一之g,解得t=2s,故A错误；钢珠距离地面的最大 高度为=50m十=55m,故B正确；从最高点到P的 2g /2×20 时间=V10 S=2S,从最高，点到P2的时间2= /2Xg=3S,钢珠从P到P,所需时间为=红一一 W10 1s,故C正确，D错误.故选BC. 11.BCD解析根据=2gh可知，出口下方9cm处速度约为 1cm处的3倍，出口下方9cm处的径迹长度约是1cm处的3 倍，故A错误，B正确；出口下方03cm运动时间为t1= /2h=/2X3×10 10 F。=√得X10s,曲口下方0~6cm /2h=/2×6X107。 运动时间为红=√g=√ 10兰s=/5×10-1s,则 出口下方3~6cm运动时间为△t=一三√号X101X 2-1Ds,其中一巨+1，由于珍粒随时间均匀渴下，则出 口下方0~3cm范围内砂粒数约为3~6cm范围砂粒数的倍 (W2十1)，故C正确；根据初速度为零的匀变速运动在相邻相 等时间内的位移之比为1：3：5…可知从出口下落0~3cm 与3一12cm的时间是相等的，因砂粒随时间均匀漏下，可知 出口下方0~3cm范围内的砂粒数约与3~12cm范围的砂 粒数相等，故D正确.故选BCD. 第4课时专题强化一运动学图像 1.C解析滑雪爱好者在水平雪道上做匀速直线运动，滑上平滑 连接（没有能量损失，速度大小不变）的倾斜雪道，在倾斜雪道 上做匀减速直线运动.故选C 2.A解析由图可知V-t图像的斜率表示加速度，0~：时间内 加速度为负且恒定，速度为正，加速度方向与速度方向相反，故 D59