课时跟踪检测(3) 自由落体运动和竖直上抛运动(Word练习)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习

**基本信息** 聚焦自由落体与竖直上抛运动，通过基础概念到综合应用的递进题型，强化运动观念与科学推理，覆盖高频考点与实际情境。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念应用|题1|传感器与运动方向判断|从运动观念出发，建立坐标系与加速度测量的关联| |实际情境计算|题2、3、5、10|跳水/钥匙下落/连拍时间间隔|应用h=1/2gt²等公式，强化科学推理在实际问题中的应用| |多体/多过程|题6、7、8、9|子母球碰撞/三球释放/烟花碎片/沙漏砂粒|构建多体运动模型，体现运动对称性与过程分解的科学思维| |综合计算|题11|圆筒与小球下落反弹|综合自由落体与竖直上抛，深化复杂情境中的模型建构|

课时跟踪检测(三)　自由落体运动和竖直上抛运动 1.(2025·河南信阳三模)智能手机内置运动传感器,让手机沿任意方向移动一下,便可显示三个维度的运动随时间的变化情况。甲同学的手机只能显示y轴方向的数据。若要利用他的手机测量当地重力加速度,则释放手机的情形应为 (　　) 2.某同学看到桥上掉下一把钥匙,此时一只小船前端恰好在钥匙正下方20 m处,船以2 m/s的速度向前运动,重力加速度g取10 m/s2,那么船至少多长才可以让钥匙掉在小船上 (　　) A.2 m B.4 m C.6 m D.8 m 3.(2025·陕西咸阳模拟)巴黎奥运会女子单人10米跳台比赛中,运动员在跳台上倒立静止,然后下落,前一半位移完成技术动作,后一半位移完成姿态调整后几乎无水花进入水面。假设整个下落过程近似为自由落体运动,则运动员用于完成技术动作和姿态调整的时间之比为 (　　) A.1∶1 B.1∶ C.∶1 D.∶1 4.(2025·重庆模拟)我国计划在2030年前实现载人登月。若航天员在月球上进行自由落体运动实验,让一可视为质点的小球从距地高h处自由下落,测得小球经过3 s落地,且落地前1 s内下落的高度为4 m。则h等于 (　　) A.7.2 m B.9.6 m C.12 m D.45 m 5.跳水运动员训练时从距水面H高的跳台双脚朝下自由落下,某同学利用手机的连拍功能,连拍了多张照片。测得其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为h1和h2。不计空气阻力,重力加速度大小为g,则手机连拍时间间隔可表示为 (　　) A. B. C.- D.- 6.在一种“子母球”表演中,让同一竖直线上的小球A和小球B从距水平地面的高度为ph(p>1)和h的地方同时由静止释放,如图所示。球A的质量为m,球B的质量为2m。设小球与地面碰撞后以原速率反弹,忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间。若球B在第一次上升到最高点时刚好与球A相碰,则p值为 (　　) A.5 B.4 C.3 D.2 7.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为6∶4∶3 8.(2025·安徽黄山模拟)每逢重大节日人们都喜欢燃放烟花庆祝。我国宋代就已经出现冲天炮这种烟花(如图),也叫“起火”。若冲天炮从地面由静止发射,竖直向上做加速度大小为5 m/s2的匀加速直线运动,第4 s末掉出一可视为质点的碎片,不计碎片受到的空气阻力,g=10 m/s2。则 (　　) A.碎片的最大速度为40 m/s B.碎片掉出前离地面高度为80 m C.碎片离地面的最大高度为80 m D.碎片从掉出到落回地面用时s 9.(多选)物理课本封面上的沙漏照片如图所示,由于相机存在固定的曝光时间,照片中的砂粒在空中时看不出砂粒本身的形状,而是形成了一条条模糊的痕迹,砂粒的疏密分布也不均匀。若近似认为砂粒大小相同,砂粒下落的初速度为0,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,下列说法正确的是 (　　) A.出口下方9 cm处的砂粒速度约是3 cm处的倍 B.出口下方9 cm处砂粒的痕迹长度约是3 cm处的3倍 C.出口下方0~3 cm范围内的砂粒数与3~6 cm范围内的砂粒数近似相等 D.出口下方0~3 cm范围内的砂粒数与3~12 cm范围内的砂粒数近似相等 10.(10分)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0.4 m,圆棒下端距水平地面2.1 m,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0.4 m,B点距离地面1.25 m。圆棒下落过程中始终保持竖直,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。求: (1)圆棒下端到达A点时的速度大小;(4分) (2)圆棒经过AB段所需的时间。(6分) 11.(10分)(2025·辽宁沈阳模拟)如图,有一上下无底的圆筒,它的下端距水平地面的高度为H。圆筒上端中心处有一小球。现让小球和圆筒同时由静止自由下落,圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的,不计碰撞时间和空气阻力,运动过程中圆筒始终保持竖直,重力加速度为g。 (1)求圆筒第一次落地后,弹起的最大高度hm;(4分) (2)若圆筒第一次反弹后落下时,下端与小球同时落地(此前小球未碰地),求圆筒的长度L。(6分) 答案 课时跟踪检测(三) 1.选B　由题知,该同学的手机只能显示y轴方向的数据,即只有y轴方向才可测量加速度,故手机的y轴处于竖直方向。故选B。 2.选B　设船长为l,钥匙下落所需时间为t,根据运动学公式h=gt2,解得钥匙下落时间t=2 s,故船的长度至少为l=vt=4 m,故选B。 3.选D　运动员下落过程的总时间t=,用于完成技术动作的时间t1==,用于姿态调整的时间t2=t-t1=,则运动员用于完成技术动作和姿态调整的时间之比t1∶t2=∶1,故选D。 4.选A　设月球上的重力加速度大小为g月,由h=g月t2可知,落地前1 s内位移大小4 m=g月-g月,解得g月=1.6 m/s2,可知h=g月=×1.6×32 m=7.2 m,故选A。 5.选C　设手机连拍时间间隔为T,运动员双脚离水面的高度为h1时,已运动时间设为t,则由自由落体运动规律得H-h1=gt2,H-h2=g(t+T)2,联立解得T=-,故选C。 6.选A　设球B下落的时间为t,则有h=gt2,由运动的对称性知,两球相碰时运动总时间为2t,则球A下落高度为hA==4h,总高度为ph=hA+h=5h,可得p=5,故选A。 7.选C　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为∶2∶,D错误。 8.选D　碎片掉出冲天炮时速度v=at1=5×4 m/s=20 m/s,碎片掉出前离地面高度为h=a=40 m,碎片离地面的最大距离为H=a+=60 m,故B、C错误;由题意得碎片着地时速度最大vmax==20 m/s,故A错误;取向上为正方向,根据-h=vt-gt2,解得碎片从掉出到落回地面用时t=(2+2)s,故D正确。 9.选AD　砂粒做自由落体运动,根据v2=2gh,可知砂粒的速度为v=,则出口下方9 cm处的砂粒速度约是3 cm处的倍,相机曝光的时间很短,可认为在曝光时间内砂粒做匀速直线运动,痕迹的长度为Δx=vT∝v,可知出口下方9 cm 处砂粒的痕迹长度约是3 cm处的倍,故A正确,B错误;根据初速度为零的匀加速直线运动通过相等位移所用时间之比为1∶(-1)∶(-)∶…,可知从出口下落0~3 cm与3~6 cm 的时间之比为1∶(-1),因砂粒随时间均匀漏下,可知出口下方0~3 cm范围内砂粒数与3~6 cm范围内砂粒数的比值为=+1,故C错误;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∶…,可知砂粒从出口下落0~3 cm与3~12 cm的时间是相等的,因砂粒随时间均匀漏下,可知出口下方0~3 cm范围内的砂粒数与3~12 cm范围内的砂粒数近似相等,故D正确。 10.解析:(1)圆棒下端距离A点的高度为h1=2.1 m-0.4 m-1.25 m=0.45 m 圆棒做自由落体运动下落到A点, 有h1=g 解得t1==0.3 s 则圆棒下端到达A点时的速度大小为vA=gt1=3 m/s。 (2)圆棒上端距离B点的高度为h2=2.1 m+0.4 m-1.25 m=1.25 m 圆棒做自由落体运动,当圆棒上端下落到B点,有h2=g,解得t2==0.5 s 则圆棒经过AB段所需的时间为 Δt=t2-t1=0.2 s。 答案:(1)3 m/s　(2)0.2 s 11.解析:(1)圆筒做自由落体运动,设第一次落地速率为v1,有2gH= 圆筒第一次落地后弹起到最高点过程中做匀减速运动,有2ghm= 联立解得hm=H。 (2)设圆筒下端第一次运动到地面的时间为t1,根据自由落体运动规律有H=g 设圆筒第一次弹起后运动到最高点的时间为t2,则hm=g 圆筒第一次弹起后与小球同时到达地面,所以小球从释放到第一次落地所经历的时间t=t1+2t2 小球下落高度h=gt2=H 圆筒的长度L=h-H 解得L=H。 答案:(1)H　(2)H 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $