2.4 自由落体运动 分层练习-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

2.4 自由落体运动 分层练习 2026-2027学年高一物理同步备课系列【提升题】——原卷版 目录 【A组同步训练】 1 一、自由落体运动 1 二、竖直上抛运动 2 【B组难点突破】 3 【C组综合拓展】 4 【A组同步训练】 一、自由落体运动 1．（2025高一下·柳州月考）某同学从的高度由静止释放一小石头，同时利用相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小石头离地的高度分别为和，忽略空气阻力，g取，则手机的连拍时间间隔为（　　） A． B． C． D． 2．（2025高一上·淮安期末）从塔顶释放一个小球A，1s后从同一地点再释放一个小球B。设两球都做自由落体运动，则在落地前（　　） A．A、B两球的速度之差越来越大 B．A、B两球的速度之差越来越小 C．A、B两球之间的距离不断增大 D．A、B两球之间的距离不断减小 3．（2025高一上·吉林期中）如图所示，用长为1.8m的轻绳的上下两端各拴一个小球A、B（均可视为质点），站在一定高处，用手捏住小球A、B，竖直悬挂，某时刻由静止释放小球A，测得两球先后落地的时间差为0.2s，不计空气阻力，重力加速度。则小球A的释放点到地面的高度为（　　） A．4.8m B．5m C．5.6m D．6m 二、竖直上抛运动 4．（2025高一上·白云期中）音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉，随着音乐变换，竖直向上喷出的水柱可以高达几十米，为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴。现有一音乐喷泉，竖直向上喷出的水从喷出到上升的最大高度用时为t。若水通过第一个位移为h1，通过最后一个位移为h2，不计空气阻力，则等于（　　） A． B． C． D． 5．（2025高一上·濠江期中）一杂技演员，用一只手抛球接球。他每隔时间竖直向上抛出一球，接到球便立即将球抛出（小球在手中停留时间不计），总共有5个球。如将球的运动看作是竖直上抛运动，球与球不会碰撞，且每个球上升的最大高度都是5m，g取。下列正确的是（　　） A． B． C．小球被抛出的速度大小为20m/s D．当有球恰入手的瞬间，其余四个小球中有两个球的速度大小为6m/s 6．（2025高一上·黔南期末）塔吊是建筑工地的常见设施，工作时有可能掉落物体，工作人员必须佩戴安全帽。如图所示，假设某时刻塔吊正以3m/s的速度竖直向上提升货物，货物上一小零件突然脱落，脱落点距离地面5.4m。不计空气阻力，g取，下列说法正确的是（　　） A．小零件从脱落到落地过程中运动的时间为 B．小零件脱落后在空中的运动为自由落体运动 C．小零件脱落之后做竖直上抛运动 D．小零件从脱落到落地运动的路程为5.4m 【B组难点突破】 7．（2025高一上·柳州期中）在柳州高中2025级新生篮球赛中，篮球架下的一运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升到最大高度所用时间为。第一个t内上升的高度为，第三个t内上升的高度为。不计空气阻力，则等于（　　） A． B． C． D． （多选）8．（2025高一上·青县期末）如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（g取10m/s2）（ ） A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足 B．水滴在各点速度之比满足 C．水滴在相邻两点之间的位移满足 D．间歇发光的间隔时间是 9．（2025高一上·青县期末）从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v，则下列说法正确的是（　　） A．A上抛的初速度与B落地时的速度大小相等，都是2v B．两物体在空中运动的总时间相等 C．A上升的最大高度与B开始下落时的高度不相同 D．两物体在空中同时到达的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点 10．（2025高一上·承德期末）如图所示，某水龙头每间隔时间T滴出一滴水，第1滴水着地时，第4滴水刚滴出，已知重力加速度大小为g，水滴可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．水龙头出水口离水平地面的高度为 B．第2、3滴水在空中运动时距离保持不变 C．第1滴水落地时速度大小为3gT D．第1滴水着地时第2滴水离水平地面的高度为 【C组综合拓展】 11．（2025高一上·濠江期中）一次演习中，一空降特战兵实施空降，飞机悬停在215m高的空中后，空降特战兵从机舱中一跃而下，假定空降特战兵空降过程如下：空降特战兵出舱后先做自由落体运动，下落2s后打开辅伞，立即做匀速运动，过了一段时间后打开主伞，以的加速度大小做匀减速直线运动，但为了保证空降特战兵安全着陆，落地的速度不能超过，取，求： （1）空降特战兵做自由落体运动下落的距离和达到的速度大小； （2）若空降兵落地时速度大小为，求空降兵从跳伞落到地面的时间。 12．（2026高一上·惠城月考）某跳伞运动员做低空跳伞表演。飞机悬停在距离地面 H=224m 的空中，运动员离开飞机后先做自由落体运动，5s 末打开降落伞，到达地面时速度减为 v=5m/s。我们认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动，g 取 10m/s2，求： (1)运动员打开降落伞时的速度大小及此时他离地面的高度 h； (2)运动员打开降落伞后的加速度； (3)运动员此次跳伞过程的平均速度大小。 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.4 自由落体运动 分层练习 2026-2027学年高一物理同步备课系列【提升题】——解析版 目录 【A组同步训练】 1 一、自由落体运动 1 二、竖直上抛运动 2 【B组难点突破】 4 【C组综合拓展】 7 【A组同步训练】 一、自由落体运动 1．（2025高一下·柳州月考）某同学从的高度由静止释放一小石头，同时利用相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小石头离地的高度分别为和，忽略空气阻力，g取，则手机的连拍时间间隔为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】根据题意可知，小石头做自由落体运动，两张连续的照片中小石头下落的高度分别为， 由公式 可得，两张连续的照片中小石头下落的时间分别为， 则手机的连拍时间间隔为。 故答案为：B。 2．（2025高一上·淮安期末）从塔顶释放一个小球A，1s后从同一地点再释放一个小球B。设两球都做自由落体运动，则在落地前（　　） A．A、B两球的速度之差越来越大 B．A、B两球的速度之差越来越小 C．A、B两球之间的距离不断增大 D．A、B两球之间的距离不断减小 【答案】C 【解析】AB．小球 A 先下落，，小球 B 晚 1 秒下落，（）自由落体，初速 ，加速度g，A 的速度：，B 的速度：，速度差：，速度差恒为g（常数），所以 A、B 速度差不变，不是越来越大或越来越小，故AB错误； CD．A、B两球之间的距离为，可知A、B两球之间的距离不断增大，故C正确，D错误。 故选C。 3．（2025高一上·吉林期中）如图所示，用长为1.8m的轻绳的上下两端各拴一个小球A、B（均可视为质点），站在一定高处，用手捏住小球A、B，竖直悬挂，某时刻由静止释放小球A，测得两球先后落地的时间差为0.2s，不计空气阻力，重力加速度。则小球A的释放点到地面的高度为（　　） A．4.8m B．5m C．5.6m D．6m 【答案】B 【解析】设小球A的释放点到地面的高度为h，释放后两球都做自由落体运动，对于A小球，根据位移公式有，对于B小球，根据位移公式有，根据题意可知， 联立上式解得，故选B。 二、竖直上抛运动 4．（2025高一上·白云期中）音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉，随着音乐变换，竖直向上喷出的水柱可以高达几十米，为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴。现有一音乐喷泉，竖直向上喷出的水从喷出到上升的最大高度用时为t。若水通过第一个位移为h1，通过最后一个位移为h2，不计空气阻力，则等于（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】由于水做竖直上抛运动速度随时间不断减小到0，则水的逆向运动为初速度为零的匀加速直线运动，根据位移公式可以得出从静止开始连续相等时间段的位移之比为，则通过第一个位移是通过最后一个位移的7倍。 故选D。 5．（2025高一上·濠江期中）一杂技演员，用一只手抛球接球。他每隔时间竖直向上抛出一球，接到球便立即将球抛出（小球在手中停留时间不计），总共有5个球。如将球的运动看作是竖直上抛运动，球与球不会碰撞，且每个球上升的最大高度都是5m，g取。下列正确的是（　　） A． B． C．小球被抛出的速度大小为20m/s D．当有球恰入手的瞬间，其余四个小球中有两个球的速度大小为6m/s 【答案】D 【解析】A、由，上升时间，竖直上抛往返总时间；5个球，手中1个，空中4个，，解得，不是0.2s，故A错误； B、计算得到抛出间隔，不是0.3s，故B错误； C、由，解得抛出初速度，不是20m/s，故C错误； D、当有球恰入手瞬间，代入，利用计算空中4个小球瞬时速度，其中有两个球速度大小为6m/s，故D正确； 故答案为：D。 6．（2025高一上·黔南期末）塔吊是建筑工地的常见设施，工作时有可能掉落物体，工作人员必须佩戴安全帽。如图所示，假设某时刻塔吊正以3m/s的速度竖直向上提升货物，货物上一小零件突然脱落，脱落点距离地面5.4m。不计空气阻力，g取，下列说法正确的是（　　） A．小零件从脱落到落地过程中运动的时间为 B．小零件脱落后在空中的运动为自由落体运动 C．小零件脱落之后做竖直上抛运动 D．小零件从脱落到落地运动的路程为5.4m 【答案】C 【解析】AC．小零件脱落后做竖直上抛运动，取向上为正方向，则，解得或（舍去），故A错误，C正确； B．自由落体运动是初速度为零，物体只受重力的运动，小零件脱落后有向上的初速度，做竖直上抛运动，故B错误； D．小零件上升的高度，则路程，故D错误。 故选C。 【B组难点突破】 7．（2025高一上·柳州期中）在柳州高中2025级新生篮球赛中，篮球架下的一运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升到最大高度所用时间为。第一个t内上升的高度为，第三个t内上升的高度为。不计空气阻力，则等于（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】设运动员起跳时的初速度为，运动员做匀减速直线运动，根据速度公式有 可知时刻，根据速度公式可以得出运动员的速度大小为 时刻，根据速度公式可以得出运动员的速度大小为 根据位移公式可以得出第一个t内上升的高度为 根据位移公式可以得出第三个t内上升的高度为 可得 故选B。 （多选）8．（2025高一上·青县期末）如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光时间间隔正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是（g取10m/s2）（ ） A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足 B．水滴在各点速度之比满足 C．水滴在相邻两点之间的位移满足 D．间歇发光的间隔时间是 【答案】A,D 【解析】AC．根据图示距离可以得出水滴在相邻两点之间的位移满足 根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公式可以得出 A正确，C错误； D．已知相等时间相邻的位移大小，根据邻差公式 得，间歇发光的间隔时间为 D正确； B．已知运动时间的比值，根据速度公式 可以得出水滴在各点速度之比为 B错误。 故选AD。 9．（2025高一上·青县期末）从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v，则下列说法正确的是（　　） A．A上抛的初速度与B落地时的速度大小相等，都是2v B．两物体在空中运动的总时间相等 C．A上升的最大高度与B开始下落时的高度不相同 D．两物体在空中同时到达的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点 【答案】A 【解析】A．设两物体从下落到相遇的时间为t，竖直上抛物体的初速度为，根据速度公式有 解得物体竖直上抛运动的速度大小为： A正确； B．根据竖直上抛运动的对称性可知，B自由落下到地面的速度为2v，根据速度公式可以得出在空中运动时间为 根据速度公式可以得出A竖直上抛物体在空中运动时间 B错误； C．根据速度位移公式可以得出物体A能上升的最大高度 根据位移公式可以得出B开始下落的高度 显然两者相等，C错误； D．根据位移公式可以得出两物体在空中同时达到同一高度为 D错误。 故选A。 10．（2025高一上·承德期末）如图所示，某水龙头每间隔时间T滴出一滴水，第1滴水着地时，第4滴水刚滴出，已知重力加速度大小为g，水滴可视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．水龙头出水口离水平地面的高度为 B．第2、3滴水在空中运动时距离保持不变 C．第1滴水落地时速度大小为3gT D．第1滴水着地时第2滴水离水平地面的高度为 【答案】C 【解析】AC． 某水龙头每间隔时间T滴出一滴水，第1滴水着地时，第4滴水刚滴出， 则空中有三滴水的时间间隔，根据位移公式可知水龙头出水口离水平地面的高度为 根据速度公式可以得出第1滴水落地时速度大小为 故A错误，C正确； B．设第3滴水在空中下落时间为，根据位移公式可以得出第2、3滴水在空中运动时距离为 可知第2、3滴水在空中运动时距离逐渐增大，故B错误； D．根据位移公式可以得出第1滴水着地时第2滴水下落高度为 则第2滴水离水平地面的高度为 故D错误。 故选C。 【C组综合拓展】 11．（2025高一上·濠江期中）一次演习中，一空降特战兵实施空降，飞机悬停在215m高的空中后，空降特战兵从机舱中一跃而下，假定空降特战兵空降过程如下：空降特战兵出舱后先做自由落体运动，下落2s后打开辅伞，立即做匀速运动，过了一段时间后打开主伞，以的加速度大小做匀减速直线运动，但为了保证空降特战兵安全着陆，落地的速度不能超过，取，求： （1）空降特战兵做自由落体运动下落的距离和达到的速度大小； （2）若空降兵落地时速度大小为，求空降兵从跳伞落到地面的时间。 【答案】（1）解：空降特战兵做自由落体运动下落的距离 达到的速度 （2）解：减速运动的初速度，末速度。减速的时间 减速下降的距离 匀速的时间 总时间为 12．（2026高一上·惠城月考）某跳伞运动员做低空跳伞表演。飞机悬停在距离地面 H=224m 的空中，运动员离开飞机后先做自由落体运动，5s 末打开降落伞，到达地面时速度减为 v=5m/s。我们认为开始打开降落伞直至落地前运动员在做匀减速运动，g 取 10m/s2，求： (1)运动员打开降落伞时的速度大小及此时他离地面的高度 h； (2)运动员打开降落伞后的加速度； (3)运动员此次跳伞过程的平均速度大小。 【答案】（1）运动员离开飞机后自由落体运动的末速度 自由下落的高度 打开伞时离地面的高度 （2）运动员打开降落伞后，由位移公式可得 代入数据可解得 方向向上。 （3）打开伞后至落地的时间 整个过程的平均速度 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $