第1章 第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习（江苏专版）

该高中物理高考复习课件聚焦“自由落体运动和竖直上抛运动”专题，依据高考评价体系梳理了运动特点、基本规律及应用等核心考点，通过微点判断、题点全练明确自由落体比例关系、竖直上抛对称性等高频考点分布，归纳选择、计算等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题训练+技巧指导”，如经典回练改编自教材真题，考法全训用分段法、逆向思维解析竖直上抛对称性问题，培养科学思维与运动观念素养。课时跟踪检测含模拟题，助学生掌握解题方法，教师可据此精准教学，提升复习效率。

自由落体运动和竖直上抛运动 第 3 讲 （基础落实课） 课前基础先行 一、自由落体运动 1.运动特点：初速度为____，加速度为_____的匀加速直线运动。 2.基本规律 (1)速度与时间的关系式：v=_____。 (2)位移与时间的关系式：x=_____。 (3)速度与位移的关系式：v2=_____。 0 g gt gt2 2gx 二、竖直上抛运动 1.运动特点：初速度方向竖直向上，加速度为g，上升阶段做匀减速直线运动，下降阶段做___________运动。 2.基本规律 (1)速度与时间的关系式：v=______。 (2)位移与时间的关系式：x=________。 (3)速度与位移的关系式：v2-=_____。 自由落体 v0-gt v0t-gt2 -2gx 1.羽毛下落得比玻璃球慢，是因为羽毛轻。 ( ) 2.自由落体运动和竖直上抛运动都是匀变速直线运动。 ( ) 3.做竖直上抛运动的物体，上升阶段与下落阶段的加速度方向相反。( ) 4.只要物体运动的加速度a=9.8 m/s2，物体所做的运动不是自由落体运动，就是竖直上抛运动。 ( ) 5.不计空气阻力，物体从某高度由静止下落，任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差恒定。 ( ) 微点判断 × √ × × √ (人教必修1 P54T5·改编)某跳伞运动员进行低空跳伞训练。他离开悬停的飞机后先做自由落体运动，当距离地面125 m时开始打开降落伞，到达地面时速度减为5 m/s。如果认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动，加速度为12 m/s2，g取10 m/s2，则 (　 ) A.运动员打开降落伞时的速度为50 m/s B.运动员离开飞机时距地面的高度为276.25 m C.运动员打开降落伞后经过5.5 s落地 D.运动员离开飞机后，经过10.5 s到达地面 经典回练 √ 解析：以竖直向下为正方向，对减速过程，由速度和位移关系可知-= -2ax2，代入数据解得v1=55 m/s；对于自由落体过程有x1== m=151.25 m，则总高度为H=x1+x2=151.25 m+125 m=276.25 m。自由下落阶段由v=gt可得，t1== s=5.5 s；对于打开降落伞后匀减速过程有t2== s≈4.2 s，故总时间为t=t1+t2=5.5 s+4.2 s=9.7 s。故A、C、D错误，B正确。 逐点清(一)　自由落体运动 逐点清(二)　竖直上抛运动 01 02 CONTENTS 目录 课时跟踪检测 03 逐点清(一)　自由落体运动 课 堂 1.[自由落体运动中基本公式的应用] 一个物体从离地面某一高度处开始做自由落体运动，该物体第1 s内的位移恰为最后1 s内位移的二分之一，已知重力加速度大小取10 m/s2，则它开始下落时距落地点的高度为(　 ) A.15 m B.12.5 m C.11.25 m D.10 m 题点全练 √ 解析：物体第1 s内的位移为h1=g=×10×12 m=5 m，则物体最后1 s内的位移为h2=2h1=10 m，物体最后1 s内的平均速度为v==gt，解得t=1 s，则物体下落的总时间为t总=t+=1 s+ s=1.5 s，则物体开始下落时距落地点的高度为h=g=×10×1.52 m=11.25 m，故选C。 2.[自由落体运动中“比例关系式”的应用] 对于自由落体运动(g取10 m/s2)，下列说法正确的是(　 ) A.在前1 s内、前2 s内、前3 s内的位移大小之比是1∶3∶5 B.在相邻两个1 s内的位移之差都是10 m C.在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比是1∶2∶3 D.在1 s末、2 s末、3 s末的速度大小之比是1∶3∶5 √ 解析：在前1 s内、前2 s内、前3 s内的位移大小之比是1∶4∶9，故A错误；在相邻两个1 s内的位移之差都是Δx=gT2=10 m，故B正确；在第1 s内、第2 s内、第3 s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1 s末、2 s末、3 s末的速度大小之比是1∶2∶3，故D错误。 3.[多物体自由落体运动问题] (2025·邳州质量监测)如图所示，一水龙头损坏后不能完全 关闭，有水滴从管口由静止开始不断下落，相邻两个水滴 之间时间间隔相等，不计空气阻力。下列说法正确的是(　 ) A.落地前，水滴1、2之间距离保持不变 B.落地前，水滴1、2之间速度差逐渐增大 C.水滴1、2的落地时间差大于水滴2、3的落地时间差 D.落地前，水滴1、2之间的距离与水滴2、3之间的距离差值保持不变 √ 解析：水滴2刚滴下时，水滴1具有一定的速度，水滴2滴下后，二者具有相同的加速度，故水滴1相对于水滴2向下做匀速直线运动，二者距离逐渐增大，速度差保持不变，故A、B错误；每滴水滴下后在空中运动的时间都相同，故相邻的两水滴落地的时间差都相等，故C错误；水滴1相对于水滴2向下做匀速直线运动，水滴2相对于水滴3也向下做匀速直线运动，且相对运动的速度相等，即相等的时间内水滴1、2之间的距离与水滴2、3之间的距离的变化相等，故水滴1、2之间的距离与水滴2、3之间的距离之差保持不变，故D正确。 1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，可利用比例关系及推论等规律解题。 (1)从开始下落，连续相等时间内下落的高度之比为1∶3∶5∶7∶…。 (2)Δv=gΔt，相等时间内，速度变化量相同。 (3)连续相等的时间T内，下落的高度之差Δh=gT2。 精要点拨 2.物体只在重力作用下从静止开始的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，等效于竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决此类问题。 3.将几个物体的独立运动放在一起进行研究，彼此间可能会产生干扰，这样远没有研究一个物体的运动那么直接明了，如果能将多个物体的运动等效为一个物体的运动，自然会简化研究过程。 逐点清(二)　竖直上抛运动 课 堂 1.重要特性 (1)对称性 (2)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，造成多解。 2.研究方法 分段研究 上升阶段：a=g的匀减速直线运动 下降阶段：自由落体运动 全程研究 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(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 [典例]　在某次跳水比赛中，一位运动员从离水面10 m高 的平台上向上跃起，举起双臂直体离开台面，此时其重心位于 从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45 m达到最高点，落 水时身体竖直，手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动 忽略不计)，求：(计算时，可以把运动员看作全部质量集中在 重心的一个质点，g取10 m/s2)　 (1)运动员起跳时的速度大小v0； [答案]　3 m/s　 [解析]　上升阶段有0-=-2gh，代入数据解得v0=3 m/s。 (2)从离开跳台到手接触水面所经历的时间t(本问结果可保留根号)。 [答案]　 s [解析]　方法一：分段法 上升阶段有：0=v0-gt1 代入数据解得：t1=0.3 s 自由落体运动过程有：H=g 其中H=10 m+0.45 m=10.45 m 解得：t2= s 所以从离开跳台到手接触水面所经历的时间 t=t1+t2=0.3 s+ s= s。 方法二：全程法 取竖直向上为正方向，初速度v0=3 m/s，位移为x=-10 m，由匀变速直线运动位移与时间的关系得x=v0t-gt2，解得t= s，另一解为负值，舍去。 考法1　竖直上抛运动的对称性 1.如图所示，杂技演员表演抛球游戏，他一共有4个球， 每隔相等的时间竖直向上抛出一个小球(不计一切阻力， 小球间互不影响)，若每个球上升的最大高度都是1.8米， 忽略每个球在手中的停留的时间，重力加速度g取10 m/s2， 则杂技演员刚抛出第4个球时，第1个球和第2个球之间的距离与第3个球和第4个球之间的距离之比为(　 ) A.1∶1 B.1∶4 C.1∶3 D.1∶ 考法全训 √ 解析：因每隔相等的时间竖直向上抛出一个小球，故4个小球之间相邻两小球的时间间隔相等。根据竖直上抛运动中竖直上升过程与下降过程的对称性，上升时间等于下降时间，故第4个小球刚抛出时，第2个小球上升到最高点，第一个小球与第三个小球在同一高度，因此考虑竖直上抛的对称性结合逆向思维可得出，初速度为0的匀变速直线运动，连续相等时间位移之比等于连续奇数之比，即第1个球和第2个球之间的距离与第3个球和第4个球之间的距离之比为1∶3，故选C。 2.以8 m/s的初速度从地面竖直向上抛出一石子，该石子两次经过小树顶端的时间间隔为0.8 s，重力加速度g取10 m/s2，则小树高约为 (　 ) A.0.8 m B.1.6 m C.2.4 m D.3.2 m 解析：石子竖直上升的最大高度为H==3.2 m，由题意可知，石子从最高点运动到小树顶端的时间为t1==0.4 s，则最高点到小树顶端的距离为h1=g=0.8 m，则小树高约为h=H-h1=2.4 m，故选C。 √ 考法2　竖直上抛运动的多解性 3.某排球运动员将一排球从离地面2 m处的位置以10 m/s的初速度竖直向上抛出，g取10 m/s2，不计空气阻力，当排球离抛出点距离为1.8 m时，所经历的时间不可能是(　 ) A.0.2 s B.0.6 s C.1.8 s D.s √ 解析：取竖直向上方向为正方向，当排球运动到抛出点上方离抛出点1.8 m时，位移为x=1.8 m，由竖直上抛运动的位移与时间关系式得x=v0t-gt2，解得t1=0.2 s，t2=1.8 s；当排球运动到抛出点下方离抛出点1.8 m时，位移为x'=-1.8 m，由x'=v0t-gt2，解得t3=s或t4=s(负值舍去)，选项A、C、D可能，B不可能，故选B。 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 1.(2025·南通市直学校检测)小球以一定速度竖直向上抛出，先后两次经过某点M，不计空气阻力，则小球在两次通过M点时 (　 ) A.速度相同，加速度相同 B.速度相同，加速度不同 C.速度不同，加速度相同 D.速度不同，加速度不同 √ 解析：小球在空中只受重力作用，加速度恒为重力加速度，根据对称性可知，小球先后两次通过M点的速度大小相等、方向相反，故选C。 1 5 6 7 8 2 3 4 2.为了测量深井口到水面的距离，让一个小石块从 井口自由落下，经过时间t听到石块击水的声音。 设当地的重力加速度为g，不考虑空气阻力的作用， 考虑声音在空气中传播需要一定时间，则井口到 水面的实际距离 (　 ) A.大于gt2 B.等于gt2 C.小于gt2 D.可能大于或小于gt2 √ 1 5 6 7 8 2 3 4 解析：假设不考虑声音传播的时间，由运动学公式得，井口到水面的距离为h=gt2，由于声音传播需要时间，所以小石块下落的时间小于t，则井口到水面的实际距离小于gt2。故选C。 1 5 6 7 8 2 3 4 3.(2025·常州期末)在地面上方某处静止释放一 只乒乓球，用软件测量得到乒乓球从释放开始 计时的v⁃t图像如图所示，图中a、b、c、d四点 中对应乒乓球位置最高的是 (　 ) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 √ 1 5 6 7 8 2 3 4 解析：由题图可知，乒乓球先加速向下运动，且加速度逐渐减小，到达a点时速度最大，接触地面后反弹，速度反向，做减速运动，到c点时速度减小为0，此时离地面最高，然后又加速下落到d点接触地面反弹，反弹速度逐渐减小，因此整个过程中，c点离地面位置最高，故选C。 1 5 6 7 8 2 3 4 4.如图所示，半径为R的小球从光电门正上方由静止自由下落，开始时球心到光电门的距离为h，经过时间t小球的下边缘开始挡光，小球挡光的总时间为Δt，不计空气阻力，下列说法正确的是 (　 ) A.小球下落的加速度等于 B.小球下落的加速度大于 C.球心经过光电门时的速度等于 D.球心经过光电门时的速度大于 √ 1 5 6 7 8 2 3 4 解析：开始时球心到光电门的距离为h，经过时间t小球的下边缘开始挡光，则小球自由落体运动的位移为x=h-R<h，由自由落体的位移公式x=gt2，可知g=<，故A、B错误；球心经过光电门时的速度为小球经过位移为2R的中间位置的速度，而这段位移的平均速度为==，根据匀变速直线运动的规律可知>，即球心经过光电门时的速度大于，故C错误，D正确。 1 5 6 7 8 2 3 4 5.(2025·常州质检)一物体以初速度v0=3 m/s竖直向上抛出，某两个时刻的速度大小相等，这两个时刻的时间间隔不可能为(g取10 m/s2) (　 ) A.0.2 s B.0.4 s C.0.6 s D.0.8 s √ 解析：物体到达最高点用时t== s=0.3 s，则往返过程的总时间为0.6 s。某两个时刻的速度大小相等，则时间间隔可以是0~0.6 s之间的任一值，故选D。 1 5 6 7 8 2 3 4 6.打弹弓是一款传统游戏，射弹花样繁多，燕子 钻天是游戏的一种，如图所示，一表演者将弹丸 竖直向上射出后，弹丸上升过程中在最初1 s内上 升的高度与最后1 s内上升的高度之比为9∶1。不 计空气阻力，重力加速度g=10 m/s2，则弹丸在上 升过程中最初1 s内中间时刻的速度大小和上升的最大高度分别为 (　 ) A.45 m/s　125 m B.45 m/s　75 m C.36 m/s　125 m D.36 m/s　75 m √ 1 5 6 7 8 2 3 4 解析：射出的弹丸做竖直上抛运动，可看成自由落体运动的逆运动，由运动学公式h=gt2，弹丸最后1 s内上升的高度等于自由落体运动的最初1 s内下落的高度，h1=×10×12 m=5 m，则上升过程中最初1 s内上升的高度h2=9h1=45 m，上升过程中最初1 s内中间时刻的速度v== m/s=45 m/s，设弹丸向上射出时初速度为v0，则v=v0-10×0.5 m/s，可得v0=50 m/s，弹丸上升的最大高度h3==125 m，故选A。 1 5 6 7 8 2 3 4 7.(2025·徐州期中)某同学在暗室中用图1装置做测定“重力加速度”的实验，当频闪仪闪光频率f=25 Hz时，恰能看到一串仿佛固定不动的水滴，各水滴到A点的距离分别为图2中的h1、h2、h3、h4所示，则 (　 ) A.水滴滴落的时间间隔为0.02 s B.水滴在D点的瞬时速度为 C.所测重力加速度g=f2 D.所测重力加速度大于当地实际重力加速度 √ 1 5 6 7 8 2 3 4 解析：由题意可知，水滴滴落的时间间隔为T==0.04 s，故A错误；水滴在D点的瞬时速度等于在CE间的平均速度，即vD===(h4-h2)，故B错误；根据逐差相等公式Δx=aT2可知，所测重力加速度为g= ==f2，故C正确；因为有空气阻力的存在，所以下落时间偏大，所测重力加速度小于当地实际重力加速度，故D错误。 8.如图所示，地面上方离地面高度分别为h1=6L、h2=4L、h3=3L的三个金属小球a、b、c，若先后释放a、b、c，三球刚好同时落到地面上，不计空气阻力，重力加速度为g，则 (　 ) A.a与b开始下落的时间差等于b与c开始下落的时间差 B.a、b、c三小球运动时间之比为∶2∶1 C.a比b早释放的时间为2(-) D.三小球到达地面时的速度大小之比是6∶4∶3 1 5 6 7 8 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 2 3 4 解析：由h=gt2得，ta=，tb=，tc=，则(ta-tb)>(tb-tc)，a、b、c三小球运动时间之比为∶2∶，a比b早释放的时间为Δt=ta-tb= 2(-)，A、B错误，C正确；根据v2=2gh得，三小球到达地面时的速度大小之比是∶2∶，D错误。   本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $