2025高考物理总复习自由落体运动和竖直上抛运动　多运动过程问题

第3讲自由落体运动和竖直上抛运动多运动过程问题第一章运动的描述匀变速直线运动的研究1.掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点，并能解决实际问题。

2.理解竖直上抛运动的对称性和多解性。

3.灵活运用匀变速直线运动的规律解决多过程问题。学习目标目

录CONTENTS夯实必备知识01研透核心考点02提升素养能力03夯实必备知识1静止1.自由落体运动gt2gs向上2.竖直上抛运动重力v0－gt－2gs1.思考判断(1)同一地点，轻重不同的物体的g值一样大。(

)(2)物体做竖直上抛运动，速度为负值时，位移也一定为负值。(

)(3)做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，速度变化量方向是竖直向下的。(

)×√√C研透核心考点2考点二竖直上抛运动考点一自由落体运动考点三多物体或多运动过程问题1.运动特点初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动。2.解题方法(1)初速度为0的匀变速直线运动规律都适用。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由Δv＝gΔt知，相等时间内，速度变化量相同。③连续相等时间T内下落的高度之差Δs＝gT2。(2)物体由静止开始的自由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。考点一自由落体运动例1

(2024·广东省深圳市调研)如图1所示，一个小孩在公园里玩“眼疾手快”游戏。游戏者需接住从支架顶部随机落下的圆棒。已知支架顶部距离地面2.3m，圆棒长0.4m，小孩站在支架旁边，手能触及所有圆棒的下落轨迹的某一段范围AB，上边界A距离地面1.1m，下边界B距离地面0.5m。不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2。求：图1(1)圆棒下落到A点所用的时间t1；解析圆棒底部距离A点的高度h1＝2.3m－0.4m－1.1m＝0.8m代入数据解得t1＝0.4s。答案0.4s

(2)圆棒通过AB所用的时间t2。解析圆棒通过AB的过程即圆棒底部到达A点和圆棒顶端离开B点这一过程圆棒顶端到达B点，下落的高度为则圆棒通过AB的时间t3＝t2－t1＝0.2s。答案0.2sD2.科技馆中的一个展品如图2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，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从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)(

)B图21.重要特性(1)对称性(如图3)考点二竖直上抛运动(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AB例2

(多选)(2024·黑龙江哈师大附中期末)在某一高度以v0＝20m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力)，当小球速度大小为10m/s时，以下判断正确的是(g取10m/s2)(

)A.小球在这段时间内的位移大小一定是15m，方向竖直向上B.小球在这段时间内的平均速度可能是5m/sC.小球在这段时间内的速度变化大小可能是10m/s，方向竖直向上D.小球上升的最大高度一定为15mABD1.一般的解题步骤(1)准确选取研究对象，根据题意画出物体在各阶段运动的示意图，直观呈现物体运动的全过程。(2)明确物体在各阶段的运动性质，找出题目给定的已知量、待求未知量，设出中间量。(3)合理选择运动学公式，列出物体在各阶段的运动方程及物体各阶段间的关联方程。考点三多物体或多运动过程问题2.解题关键多运动过程的连接点的速度是联系两个运动过程的纽带，因此，对连接点速度的求解往往是解题的关键。例3

为了进一步提高高速收费的效率，减少停车时间，2019年6月交通运输部开始部署ETC的进一步推广和安装。ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图4，汽车以10m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过30s缴费后，再加速至10m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至10m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。求：图4(1)汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，所需的时间和通过的总路程；汽车加速过程和减速过程对称，故加速时间t2＝t1＝10s加速路程s2＝s1＝50m故通过人工通道的总时间t人＝t1＋t2＋t0＝50s总路程s＝s1＋s2＝100m。答案50s

100m

(2)如果过ETC通道，汽车通过第(1)问路程所需要的时间；汽车加速过程和减速过程对称，故加速时间t4＝t3＝5s加速路程s4＝s3＝37.5m故通过ETC通道的总时间tE＝

t3＋t4＋t5＋t6＝13.5s。答案13.5s

(3)汽车通过ETC通道比人工收费通道节约的时间。解析

比人工通道节约的时间Δt＝t人－tE＝(50－13.5)s＝36.5s。答案36.5sC解析

由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(v<v0)，则列车进隧道前必须减速到v，若用时最少，则列车先匀减速到v进入隧道，再在隧道中匀速运动，出了隧道再匀加速到v0，则列车减速运动时，有提升素养能力3A对点练1自由落体运动1.(2024·广东梅州市模拟)如图1所示，甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手在直尺下方做捏尺的准备，从他看到乙同学放开直尺开始，到他捏住直尺为止，测出直尺在这段时间内下落的高度为20cm，则这次测量出甲的反应时间是(g取10m/s2)(

)A.0.2s B.0.1sC.0.14s D.0.02sA级基础对点练图1AB3.(2021·湖北卷，2)2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10m/s2，则她用于姿态调整的时间约为(

) A.0.2s B.0.4s

C.1.0s D.1.4sC4.(2024·黑龙江大庆模拟)一个物体从离地某一高度处开始做自由落体运动，该物体第1s内的位移恰为最后1s内位移的二分之一，已知重力加速度大小取10m/s2，则它开始下落时距落地点的高度为(

)A.15m B.12.5mC.11.25m D.10mD对点练2竖直上抛运动5.(2024·河北承德期末)体育课上同学们在练习排球，某同学将排球竖直向上垫起后，经1.2s排球又回到原出发点，则排球被垫起后上升的最大高度约为(

) A.1.0m B.1.2m C.1.5m D.1.8mB6.(2024·广东省部分名校大联考)气球上系一物体，以3m/s的速度自地面匀速上升，当物体上升到离地面的高度h＝10.8m处时，绳子突然断了，气球和物体均可视为质点，取重力加速度g＝10m/s2，关于绳断后物体的运动情况，下列说法正确的是(

)A.物体将做自由落体运动

B.物体经过1.8s落到地面C.物体运动1s后的速度大小为5m/s D.物体落地时的速度大小为4m/sBC对点练3多物体或多运动过程问题7.(多选)在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀加速直线运动，在运动了8s之后，由于前方突然有巨石滚下并堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经4s停在巨石前。则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是(

)A.加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2＝2∶1B.加速、减速中的平均速度大小之比为v1∶v2＝1∶1C.加速、减速中的位移之比为s1∶s2＝2∶1D.加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2＝1∶3AD8.(多选)汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌(如图2所示)，以提醒后面驾车司机减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50m内的物体，并且他的反应时间为0.6s，制动后最大加速度为5m/s2。假设小轿车始终沿直线运动。下列说法正确的是(

)A.小轿车从刹车到停止所用的最短时间为6sB.小轿车的刹车距离(从刹车到停止运动所走的距离)为80mC.小轿车运动到三角警示牌时的最小速度为20m/sD.三角警示牌至少要放在货车后58m远处，才能有效避免两车相撞图2DB级综合提升练AB10.(多选)(2024·广东广州市执信中学月考)如图3所示，一个篮球从高h1＝5m的位置由静止开始下落，与地面碰撞后以5m/s的速度反弹。已知篮球与地面碰撞的时间为0.3s，整个过程空气阻力忽略不计，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是(

)A.篮球第一次落到地面时的速度大小为10m/sB.篮球与地面碰撞过程中的平均加速度大小为50m/s2C.篮球与地面碰撞后反弹上升的高度为1.75mD.篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度大小为1m/s图3B11