第2章 专题课：自由落体运动规律的综合应用 竖直上抛运动(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书（鲁科版）

专题课:自由落体运动规律的综合应用 　竖直上抛运动 (时间:40分钟　总分:75分) (单选题每小题4分,多选题每小题6分) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ◆ 知识点一　自由落体运动规律的综合应用 1.为了测出井口到水面的距离,让一个小石块从井口自由落下,经过2.5 s后听到石块击水的声音,重力加速度g取10 m/s2,估算井口到水面的距离.考虑到声音在空气中传播需要一定的时间,估算结果偏大还是偏小 (　) A.31.25 m,偏大 B.31.25 m,偏小 C.62.50 m,偏大 D.62.50 m,偏小 2.[2024·上杭一中高一月考] 如图所示,某同学调整自来水管的阀门,当第2滴水正欲滴下时,第1滴水刚好到达地面,此后每隔相同的时间间隔滴下一滴水, 水下落的高度为H,测出从第1滴水开始下落到第2滴水落地所用的时间为t,则当地重力加速度大小为 (　) A. B. C. D. 3.一条悬链长7.2 m,从悬挂点处断开,使其自由下落,不计空气阻力,g取10 m/s2,则整条悬链通过悬挂点正下方20 m处的一点所需的时间是 (　) A.0.3 s B.0.4 s C.0.7 s D.1.2 s 4.[2024·永春一中高一期中] 很多同学都做过测量“反应时间”的实验,如图所示,甲同学手握直尺,某时刻甲同学放开直尺,从乙同学看到甲同学松开直尺,到他抓住直尺所用时间就叫“反应时间”,直尺长80 cm,处于竖直状态,乙同学的手放在直尺0刻度线位置.甲、乙两位同学做了两次测量“反应时间”的实验,第一次乙同学抓住直尺位置的刻度值为11.25 cm,第二次手抓住直尺位置的刻度值为5 cm.直尺下落过程中均保持竖直状态,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法错误的是 (　) A.乙同学第一次的“反应时间”为0.15 s B.乙同学第二次的“反应时间”为0.1 s C.乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间,直尺的速度约为1.25 m/s D.若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则测量量程为0.4 s ◆ 知识点二　竖直上抛运动 5.[2024·古田一中高一月考] 如图所示,某同学身高为1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m高度的横杆,g取10 m/s2,据此可算出他起跳时竖直向上的速度大约为 (　) A.2 m/s 　　　　B.4 m/s C.6 m/s 　　　　D.8 m/s 6.(多选)[2024·仙游一中高一月考] 某物体以初速度v0=20 m/s竖直向上抛出(不计空气阻力,g取10 m/s2),当速度大小变为10 m/s时 (　) A.所经历的时间一定为1 s B.所经历的时间可能为3 s C.距抛出点的距离为15 m D.速度方向一定向上 7.[2024·龙岩高一期末] 一个从地面上竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔是5 s,两次经过一个较高点B的时间间隔是3 s,g取10 m/s2,则A、B之间的距离为 (　) A.20 m B.40 m C.80 m D.100 m 8.[2024·沙县一中高一月考] 某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一个小石子拍摄在照片中,已知本次摄影的曝光时间是Δt=0.01 s,测得照片中石子运动痕迹的长度为d1=0.02 m,窗框上、下边在照片中的长度为l1=0.2 m,已知窗框上、下边的实际长度为l2=1.0 m,(g取10 m/s2),下列说法正确的是 (　) A.曝光时刻石子运动的速度为2 m/s B.曝光时刻石子运动的速度为100 m/s C.石子大约离窗户上边10 m下落 D.石子大约离窗户上边5 m下落 9.[2024·莆田一中高一期中] 生活中处处有物理知识,如图所示,张同学发现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,每两个水滴之间时间间隔相等,忽略空气阻力和水滴间的相互影响,则在水滴落地前 (　) A.相对于水滴2,水滴1做匀加速直线运动 B.水滴1和水滴2之间距离保持不变 C.水滴1和水滴2的速度差保持不变 D.在如图所示时刻,水滴1和水滴2之间的距离等于水滴2和水滴3之间的距离 10.[2024·三明高一期末] 如图所示,AB为空心圆管(A为下端、B为上端)、C是可视为质点的小球,AB长度为L=1 m,AB与C在同一竖直线上,A、C之间距离为h=20 m.t=0时刻,AB做自由落体运动,C从地面以初速度v0开始做竖直上抛运动,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力.要使小球C在AB落地前穿过AB,v0的最小值为 (　) A.9 m/s B.10 m/s C.10.5 m/s D.12.5 m/s 11.(3分)[2024·厦门外国语学校高一月考] 雨后,屋檐还在不断滴着水滴,如图所示.小红认真观察后发现,这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落.她测得,屋檐到窗台的距离H=3.2 m,窗户的高度为h=1.4 m.如果g取10 m/s2,则水滴下落到达窗台时的速度大小为　　　　 m/s;水滴经过窗户的时间为　　　　 s.  12.(12分)如图所示,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h=0.45 m到达最高点,落水时身体竖直,手先入水(此过程中运动员在水平方向的运动忽略不计).现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,求: (1)(6分)运动员起跳时的速度v0的大小; (2)(6分)从运动员离开跳台到手接触水面的过程中所经历的时间t. 13.(16分)[2024·龙岩二中高一月考] 如图,在一座高楼顶端悬挂一个空心金属管,金属管长l=1.0 m,金属管的底端离地面高H=20 m,t0=0时刻金属管由静止开始下落,经过中间某楼层的窗户,窗户高h1=1.2 m,整根金属管经过窗户的时间Δt=0.2 s,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力. (1)(5分)求从下落到金属管的底端刚刚碰地的时间t; (2)(5分)求金属管的底端离窗户上沿的距离h的大小; (3)(6分)若t0=0时从金属管的正下方地面上,以初速度v0=16 m/s发射一颗小石头,求金属管的底端与小石头相遇的时间t3. 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题课:自由落体运动规律的综合应用 　竖直上抛运动 1.A　[解析] 根据h=gt2解得h=31.25 m,考虑到声音在空气中传播需要一定的时间,即小石块实际下落时间小于2.5 s,根据上述可知,井口到水面距离的估算值比实际值偏大.故选A. 2.A　[解析] 第一滴水落地时,第二滴水正好开始下落,设第一滴水下落的时间为T,测出从第一滴水开始下落到第2滴水落地所用的时间为t,则T=,又H=gT2,得g=.故选A. 3.B　[解析] 悬链上、下端到达该点用时分别为t上== s=2 s,t下== s=1.6 s,则t=t上-t下=0.4 s,故B正确. 4.C　[解析] 由自由落体位移公式h=gt2,两次自由下落的位移分别为11.25 cm和5 cm,代入可得反应时间分别为t1=0.15 s,t2=0.1 s,A、B正确;乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间,直尺的速度约为v=gt1=1.5 m/s,C错误;下落的最大位移为80 cm,代入位移公式可得t3=0.4 s,若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则测量量程为0.4 s,D正确. 5.B　[解析] 此同学身高1.8 m,其站立时重心离地面的高度约为0.9 m,当他横着越过1.8 m高的横杆时,重心升高了0.9 m,由=2gh,解得初速度v0== m/s=3 m/s,其结果与4 m/s最接近,选项B正确. 6.BC　[解析] 做竖直上抛运动的物体到达最高点后将做自由落体运动,运动的加速度不变,当速度大小变为10 m/s时,速度方向可能向上,也可能向下,选项D错误;以向上为正方向,则物体的加速度为-g,根据速度与时间的关系式v=v0-gt,有±10 m/s=20 m/s-10 m/s2×t,解得t=1 s或t=3 s,选项A错误,B正确;根据速度与位移的关系式v2-=-2gs,解得s===15 m,选项C正确. 7.A　[解析] 小球做竖直上抛运动,根据运动时间的对称性得到物体从最高点自由下落到A点的时间为,最高点到B点的时间为,A、B间距离为hAB=g(-)=×10×(2.52-1.52) m=20 m,故选A. 8.D　[解析] 由题意知=,解得d2=0.1 m,根据匀变速直线运动规律可知曝光时刻石子的速度为v==10 m/s,故A、B错误;石子的运动视为自由落体,由此估算其下落高度为H==5 m,故C错误,D正确. 9.C　[解析] 水滴2与水滴1有相同的加速度,故相对于水滴2,水滴1做匀速直线运动,二者速度差保持不变,A错误,C正确;假设间隔时间为1 s,设水滴1下落时间为t,水滴1和水滴2之间距离为Δh=gt2-g(t-1)2=10t-5,故水滴1和水滴2之间距离不断增大,B错误;水滴2和水滴3之间的距离为Δh'=g(t-1)2-g(t-2)2=10t-15<Δh,D错误. 10.C　[解析] 小球C在AB落地前穿过AB管的条件是圆管落地瞬间小球与B点相遇,此过程小球的速度为最小值.圆管的落地时间为h=gt2,解得t== s=2 s,此时C恰好与B相遇,设速度最小值为vmin,则有vmint-gt2=L,解得vmin=10.5 m/s,故选C. 11.8　0.2 [解析] 水滴下落可认为做自由落体运动,则有2gH=v2,可得水滴下落到达窗台时的速度大小为v== m/s=8 m/s. 水滴下落到达窗户顶端时的速度大小为v1== m/s=6 m/s,则水滴经过窗户的时间为Δt== s=0.2 s. 12.(1)3 m/s　(2)1.75 s [解析] (1)上升阶段,有02-=-2gh 解得v0==3 m/s. (2)上升阶段,有0=v0-gt1 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==1.45 s 故t=t1+t2=0.3 s+1.45 s=1.75 s. 13.(1)2 s　(2)5 m　(3)1.25 s [解析] (1)金属管做自由落体运动,所以位移与时间满足H=gt2 代入数据解得从下落到金属管的底端刚刚碰地的时间为t== s=2 s (2)由自由落体位移公式可得h=g 整根金属管经过窗户时的位移满足 h2=g=l+h+h1 联立解得h=5 m (3)由运动学公式得,金属管下落的距离为ha=g 小石头上升的距离为hb=v0t3-g 又根据题意可得H=ha+hb 联立方程,解得t3=1.25 s 学科网（北京）股份有限公司 $