2027届高考物理一轮复习-自由落体运动和竖直上抛运动 专项练习

2027届高考物理大一轮考点复习 自由落体运动和竖直上抛运动 专项练习 【A组考点基础通关】 考点：自由落体运动 1．（2025高一上·邢台期末）建筑工人在楼顶上施工时，不慎将砖块掉落，发现砖块后落地，已知取，不计空气阻力，则此楼高度约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】不计空气阻力， 砖块做自由落体运动，根据匀变速直线运动位移—时间关系有 解得 ，故B正确，ACD错误。 故选：B。 2．（2025·深圳模拟）让质量为1kg的石块P1从足够高处自由下落，P1在下落的第1s末速度大小为v1，再将其和质量为2kg的石块绑为一个整体P2，使P2从原高度自由下落，P2在下落的第2s末速度大小为v2，g取10m/s2，则（　　） A．v1=5m/s B．v1=15m/s C．v2=20m/s D．v2=30m/s 【答案】C 【解析】本题是对自由落体运动的规律的考查，解题时要知道物体做自由落体运动的加速度为g，与物体的质量无关。 重物自由下落做自由落体运动，与质量无关，则下落1s后速度为 第2s末速度大小为 故选C。 3．（2025高三上·普宁月考）一攀岩者以1m/s的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落。3s后攀岩者听到石块落地的声音，此时他离地面的高度约为（　　） A．10m B．30m C．50m D．70m 【答案】C 【解析】设石块自由落体的时间为 ，他离地面的高度为 ，则 （ ）， ，解得 ， 。 故答案为：C 4．（2026高二上·拱墅期中）小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其图像如图所示，由图可知下列判断正确的是（　　） A．小球能弹起的最大高度为 B．小球内的位移为 C．小球第一次反弹后瞬时速度的大小为 D．小球与地面接触过程的加速度是自由落体加速度 【答案】B 【解析】AB．v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移，且t轴上方面积表示位移沿正方向，t轴下方面积表示位移沿负方向，易知0~0.5s时间内小球下落，0.5~0.8s时间内小球上升，所以小球能弹起的最大高度为 小球内的位移为 故A错误，B正确； C．小球第一次反弹后瞬时速度的大小为3m/s，故C错误； D．小球与地面接触的过程速度变化量方向竖直向上，所以加速度竖直向上，不可能等于自由落体加速度，故D错误。 故选B。 5．（2025高三上·宿迁期中）某跳伞运动员在一次跳伞表演中，悬停的直升机距离地面H=300m，运动员离开直升机先做自由落体运动，当自由下落h1=80m时打开降落伞，伞张开后做匀减速运动，运动员到达地面时速度v=4m/s，重力加速度g取10m/s2，求： （1）运动员打开降落伞时的速度； （2）伞张开后运动的加速度。 【答案】（1）解：根据自由落体运动规律可得 解得，方向竖直向下。 （2）解：伞张开后向下匀减速运动过程有 代入数据解得，方向竖直向上。 考点：竖直上抛运动 6．（2025高二上·浙江期中）老师上课时，将一个钢球，竖直上抛，不计空气阻力。以向上为正方向，x表示位移，v表示速度，同学们所画图像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A . 位移是时间的二次函数，图像应为抛物线，以向上为正方向，开始位移正向增大，增大的速度逐渐减小，之后匀加速落地，位移-时间图像应为开口向下的抛物线，故A错误； B . 以向上为正方向，开始位移正向增大，增大的速度逐渐减小，之后匀加速落地，位移-时间图像应为开口向下的抛物线，图像为斜向上的直线则与物理事实矛盾，故B错误； C . 速度-时间图像应呈现斜向下的直线（加速度恒为-g），初速度为正，物体先向上做匀减速运动，速度为正向减小，到达最高点后向下做匀加速运动，即负向增加，因加速度恒定为g不变，则图像为直线，故C正确； D . 开始速度与加速度方向相反，并没有加速，图像斜向上的直线部分，与物理事实矛盾，故C错误； 故选C。 7．（2026高三上·浙江模拟）将一物体竖直向上抛出，到达最高点后又返回(取竖直向上为正方向)，不计空气阻力。在整个过程中，物体运动的v-t图像为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】对于图象问题可以根据物理知识求出两个坐标轴所代表物理量的函数关系来判断其图象性质如是直线还是曲线等，也可以通过特殊点来进行判断。空气阻力不计，则小球上升和下降过程中的加速度相同，均为向下的g；因向上为正方向，则上升过程中小球速度为正，做匀减速运动，到达最高点后下降做反向的匀加速运动，则v-t图像为C。 故选C。 （多选）8．在 时刻从地面上方某处以某一初速度竖直向上抛出小球甲， s时刻在该处以另一初速度竖直向上抛出小球乙， s时刻两小球在空中相遇，已知重力加速度 ，不计空气阻力小。下列说法正确的是（　　） A．两球可能在甲球上升阶段相遇 B．两球一定在乙球上升阶段相遇 C．若两小球在抛出点相遇，则小球甲的初速度为20m/s D．小球甲的初速度一定大于小球乙的初速度 【答案】A,C 【解析】设甲球的初速度为 ，乙球的初速度为 ，由于 时两球在空中相遇则有 其中 联立解得 若两球恰在甲球最高点相遇，则有 解得 此时小球乙的速度大于小球甲的速度； 若两球恰在乙球的最高点相遇，则有 解得 此时 所以当 时，两球在甲球上升阶段相遇；当 时，两球在乙球下落阶段相遇； 若两球在抛出点相遇，则甲球运动4s后回到抛出点，由竖直上抛运动的对称性知，甲球向上运动的时间为2s，则 故答案为：AC。 （多选）9．（2026高三上·武陵月考）在距水平地面高0.8m处先后依次由静止释放A、B、C三个小球，三小球释放位置接近但不重合，运动过程中小球之间不会发生碰撞。小球可视为质点，相邻两小球释放的时间间隔相同，且。所有小球每次与地面碰撞后均以原速率反弹，忽略碰撞时间。已知A、B两球第一次出现在同一高度时离地面的高度为0.35m，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力。则（　　） A．相邻两球释放的时间间隔 B．A、B第一次出现在同一高度时C球的速度大小为1m/s C．A、B第二次出现在同一高度时C球离地面的高度为0.75m D．A、B两球第2023次出现在同一高度时，C球与A、B两球之间的距离为0.4m 【答案】A,B,D 【解析】A．A、B两球第一次出现在同一高度时，对B球有 则B球下落的时间为 A球下落至地面过程有 A球下落至地面的时间为 A球落地的速度为 A球做竖直上抛运动至与B球等高时，有 解得 相邻两球释放的时间间隔为 故A正确； B．A、B第一次出现在同一高度时C球的速度大小为 故B正确； C．A、B第二次出现在同一高度时，A球向下运动，B球向上运动，设A球下落时间两球第二次相遇，有 解得 此时C球离地面的高度为 故C错误； D．根据运动的周期性，可知A、B球在奇数次相遇时距离地面高度为处，A、B两球第2023次出现在同一高度时，C球下落的高度为 C球与A、B两球之间的距离为 故D正确。 故选ABD。 【B组拓展提升】 10．（2025高三上·惠阳月考）竖直向上抛出一小球，后落回到抛出点，g取，以竖直向上为正方向，不计空气阻力，则（　　） A．小球在第1秒内平均速度为 B．小球在第2秒内位移为 C．小球在第3秒内路程为0 D．小球在第4秒内位移为 【答案】B 【解析】根据题意，由对称性可知，小球经过到达最高点，由公式可得，小球的初速度为： A．由公式可得，小球第1秒内的位移为 则小球在第1秒内平均速度为，故A错误； B．由公式可得，小球在第2秒内位移为，故B正确； C．由对称性可知，小球在第3秒内上升0.5秒到最高点，又做0.5秒的自由落体，则路程为，故C错误； D．由对称性可知，小球在第4秒内的位移与第2秒内的位移大小相等，方向相反，则第4秒内位移为，故D错误。 故答案为：B。 11．（2025·仁寿模拟）如图所示，某伞兵进行跳伞演练，从伞兵离开悬停的飞机开始计时，伞兵先做自由落体运动，当速度达到时，伞兵打开降落伞做匀减速直线运动，落地前下落的高度为，落地时的速度恰好减为0，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A．伞兵在落地前4s打开降落伞 B．伞兵在空中下落过程用时为 C．打开降落伞时，伞兵距离地面的高度为 D．打开降落伞时，伞兵距离地面的高度为 【答案】C 【解析】AB．由，解得，减速时，利用逆向思维，有，解得 由速度公式有，解得，伞兵在落地前打开降落伞，伞兵在空中下落的时间 ，故AB错误； CD．设打开降落伞时，伞兵距离地面的高度为，由位移一时间公式有 解得，故C正确，D错误。 故选C。 （多选）12．（2026高三上·成都开学考）工人为某小区安装空调外机时，由于操作不慎，一膨胀螺丝从16楼地面等高处由静止下落到1楼的草坪上。已知每层楼层高为，忽略空气阻力和膨胀螺丝的大小，重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　） A．膨胀螺丝的下落时间为 B．膨胀螺丝落地前瞬间的速度大小为 C．膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为 D．膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为 【答案】A,C 【解析】本题关键是明确自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，然后选择恰当的公式列式后联立求解。A．膨胀螺丝在空中下落的高度为，根据自由落体运动下落时间和高度的关系有 解得 选项A正确； B．膨胀螺丝落地前瞬间的速度大小 选项B错误； CD．根据初速度为零的匀加速直线运动在第、第、第第所用时间之比为可知，膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为，选项C正确，D错误。 故选AC。 13．（2025·山东模拟）甲、乙两个小球从同一水平面上两个不同的位置先后以等大速度竖直上抛，小球与抛出点的高度差与时间的关系图像如图所示，忽略空气阻力，重力加速度为，甲、乙同时在同一高度时离抛出点的高度为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】设甲回到抛出点的时刻为，两个图像具有对称性，则有 解得 设竖直上抛运动的最大高度为，根据竖直上抛运动对称性 联立可得 设甲运动到最高点的时刻为t，由图像的对称性可得 t至t2，甲下落的高度为 甲、乙在同一水平线时的高度为 联立可得 故答案为：C。 【C组综合拓展】 14．（2025·遂宁模拟）中国科学院研制的电磁弹射微重力实验室，是亚洲首个采用电磁弹射技术实现地面微重力环境的实验装置。整个装置像一个高44.5m的“大电梯”，高2m的实验舱在精确的电磁系统控制下可以在这个“大电梯”内沿竖直方向运动。某次实验中，实验舱从装置底部由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当到某位置速度刚好为20 m/s时撤去电磁控制，此后实验舱只在重力作用下运动；当实验舱回到该位置时重新加以电磁控制，让它减速回落到地面。重力加速度g取10m/s2。求： （1）实验舱只在重力作用下运动的总时间； （2）为了保证实验舱的安全，实验舱不能与装置顶部相碰。求实验舱向上匀加速运动的最小加速度。 【答案】（1）解：设实验舱只在重力作用下向上运动时间为t1，只在重力作用下运动总时间为t，则 则 （2）解：为了保证实验舱的安全，实验舱不能到达装置顶部，或者达到顶部时速度刚好为零。设实验舱只在重力作用下向上运动的位移为x1，则 设装置高为H，实验舱高为h，则实验舱在电磁控制下向上匀加速运动最大位移为x2，对应的最小加速度为a，则 又 解得实验舱向上匀加速运动的最小加速度 ​​​​​​​ 15．2024年8月6日晚，在巴黎奥运会跳水女子10米跳台决赛中，中国选手全红婵和队友陈芋汐上演“神仙打架”，最终全红婵以425.60拿下冠军，而陈芋汐以420.70高分获得银牌，惊艳世界，假设运动员可视为质点，如图乙所示为某次跳水过程中运动员的图像。时，以初速度竖直起跳，已知、，不计空气阻力，重力加速度，求： （1）运动员离开跳台后，在空中运动的总路程s； （2）t2时刻运动员的速度大小； （3）运动员入水的最大深度。 【答案】（1）解：根据题意，运动员起跳刚开始做竖直上抛运动，则 所以 所以运动员离开跳台后，在空中运动的总路程为 （2）解：运动员从起跳到落至刚接触水面过程有 代入数据解得 所以t2时刻运动员的速度为 即速度大小为15m/s，方向竖直向下； （3）解：由于 可得 所以运动员入水的最大深度为 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高考物理大一轮考点复习 自由落体运动和竖直上抛运动 专项练习 【A组考点基础通关】 考点：自由落体运动 1．（2025高一上·邢台期末）建筑工人在楼顶上施工时，不慎将砖块掉落，发现砖块后落地，已知取，不计空气阻力，则此楼高度约为（　　） A． B． C． D． 2．（2025·深圳模拟）让质量为1kg的石块P1从足够高处自由下落，P1在下落的第1s末速度大小为v1，再将其和质量为2kg的石块绑为一个整体P2，使P2从原高度自由下落，P2在下落的第2s末速度大小为v2，g取10m/s2，则（　　） A．v1=5m/s B．v1=15m/s C．v2=20m/s D．v2=30m/s 3．（2025高三上·普宁月考）一攀岩者以1m/s的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落。3s后攀岩者听到石块落地的声音，此时他离地面的高度约为（　　） A．10m B．30m C．50m D．70m 4．（2026高二上·拱墅期中）小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其图像如图所示，由图可知下列判断正确的是（　　） A．小球能弹起的最大高度为 B．小球内的位移为 C．小球第一次反弹后瞬时速度的大小为 D．小球与地面接触过程的加速度是自由落体加速度 5．（2025高三上·宿迁期中）某跳伞运动员在一次跳伞表演中，悬停的直升机距离地面H=300m，运动员离开直升机先做自由落体运动，当自由下落h1=80m时打开降落伞，伞张开后做匀减速运动，运动员到达地面时速度v=4m/s，重力加速度g取10m/s2，求： （1）运动员打开降落伞时的速度； （2）伞张开后运动的加速度。 考点：竖直上抛运动 6．（2025高二上·浙江期中）老师上课时，将一个钢球，竖直上抛，不计空气阻力。以向上为正方向，x表示位移，v表示速度，同学们所画图像正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（2026高三上·浙江模拟）将一物体竖直向上抛出，到达最高点后又返回(取竖直向上为正方向)，不计空气阻力。在整个过程中，物体运动的v-t图像为（　　） A． B． C． D． （多选）8．在 时刻从地面上方某处以某一初速度竖直向上抛出小球甲， s时刻在该处以另一初速度竖直向上抛出小球乙， s时刻两小球在空中相遇，已知重力加速度 ，不计空气阻力小。下列说法正确的是（　　） A．两球可能在甲球上升阶段相遇 B．两球一定在乙球上升阶段相遇 C．若两小球在抛出点相遇，则小球甲的初速度为20m/s D．小球甲的初速度一定大于小球乙的初速度 （多选）9．（2026高三上·武陵月考）在距水平地面高0.8m处先后依次由静止释放A、B、C三个小球，三小球释放位置接近但不重合，运动过程中小球之间不会发生碰撞。小球可视为质点，相邻两小球释放的时间间隔相同，且。所有小球每次与地面碰撞后均以原速率反弹，忽略碰撞时间。已知A、B两球第一次出现在同一高度时离地面的高度为0.35m，重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力。则（　　） A．相邻两球释放的时间间隔 B．A、B第一次出现在同一高度时C球的速度大小为1m/s C．A、B第二次出现在同一高度时C球离地面的高度为0.75m D．A、B两球第2023次出现在同一高度时，C球与A、B两球之间的距离为0.4m 【B组拓展提升】 10．（2025高三上·惠阳月考）竖直向上抛出一小球，后落回到抛出点，g取，以竖直向上为正方向，不计空气阻力，则（　　） A．小球在第1秒内平均速度为 B．小球在第2秒内位移为 C．小球在第3秒内路程为0 D．小球在第4秒内位移为 11．（2025·仁寿模拟）如图所示，某伞兵进行跳伞演练，从伞兵离开悬停的飞机开始计时，伞兵先做自由落体运动，当速度达到时，伞兵打开降落伞做匀减速直线运动，落地前下落的高度为，落地时的速度恰好减为0，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A．伞兵在落地前4s打开降落伞 B．伞兵在空中下落过程用时为 C．打开降落伞时，伞兵距离地面的高度为 D．打开降落伞时，伞兵距离地面的高度为 （多选）12．（2026高三上·成都开学考）工人为某小区安装空调外机时，由于操作不慎，一膨胀螺丝从16楼地面等高处由静止下落到1楼的草坪上。已知每层楼层高为，忽略空气阻力和膨胀螺丝的大小，重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　） A．膨胀螺丝的下落时间为 B．膨胀螺丝落地前瞬间的速度大小为 C．膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为 D．膨胀螺丝经过15楼和12楼所用时间之比为 13．（2025·山东模拟）甲、乙两个小球从同一水平面上两个不同的位置先后以等大速度竖直上抛，小球与抛出点的高度差与时间的关系图像如图所示，忽略空气阻力，重力加速度为，甲、乙同时在同一高度时离抛出点的高度为（　　） A． B． C． D． 【C组综合拓展】 14．（2025·遂宁模拟）中国科学院研制的电磁弹射微重力实验室，是亚洲首个采用电磁弹射技术实现地面微重力环境的实验装置。整个装置像一个高44.5m的“大电梯”，高2m的实验舱在精确的电磁系统控制下可以在这个“大电梯”内沿竖直方向运动。某次实验中，实验舱从装置底部由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当到某位置速度刚好为20 m/s时撤去电磁控制，此后实验舱只在重力作用下运动；当实验舱回到该位置时重新加以电磁控制，让它减速回落到地面。重力加速度g取10m/s2。求： （1）实验舱只在重力作用下运动的总时间； （2）为了保证实验舱的安全，实验舱不能与装置顶部相碰。求实验舱向上匀加速运动的最小加速度。 15．2024年8月6日晚，在巴黎奥运会跳水女子10米跳台决赛中，中国选手全红婵和队友陈芋汐上演“神仙打架”，最终全红婵以425.60拿下冠军，而陈芋汐以420.70高分获得银牌，惊艳世界，假设运动员可视为质点，如图乙所示为某次跳水过程中运动员的图像。时，以初速度竖直起跳，已知、，不计空气阻力，重力加速度，求： （1）运动员离开跳台后，在空中运动的总路程s； （2）t2时刻运动员的速度大小； （3）运动员入水的最大深度。 学科网（北京）股份有限公司 $