2025年高考物理复习：自由落体运动和竖直上抛运动（含解析）

三自由落体运动和竖直上抛运动

（40分钟80分）

【基础巩固练】

1.（6分）（自然现象）宋代朱淑真在《对景漫成》中用诗句“枫叶醉红秋色里，两三行雁夕阳中”描

写了秋天枫叶下落的情景。有一片枫叶在飒飒秋风中飘然落下，下落的高度为9.6m,历经的时

间是1.6s,取重力加速度大小g=10m/s?。下列说法正确的是（）

A.枫叶下落的轨迹一定是直线

B.枫叶下落可以看成自由落体运动

C.枫叶刚着地时的瞬时速度大小是6m/s

D.枫叶在竖直方向上平均速度大小是6m/s

2.（6分）出生于浙江金华的陈登星,因其扣篮能力出众被网友们称呼为“扣篮帝”，陈登星身高176

cm,扣篮时竖直起跳重心上升的距离为1.24m,可估算其起跳时的竖直速度约为（）

A.3m/sB.4m/s

C.5m/sD.6m/s

3.（6分）（2024・周口模拟）一小球从地面竖直上抛，小球的速率用v表示,运动的路程用s表示，不

计空气阻力，则小球从抛出到落回地面的过程中，其V-S图像可能为（）

4.（6分）（自然现象）严冬屋檐下有冰凌，冰凌可看成质点（如图）。人在屋檐下行走要防止冰凌砸

到头部，因此一定要有安全防范意识。假设冰凌做自由落体运动，冰凌最后1s内下落的高度为

25m,重力加速度大小g取10m/s2,则冰凌自由下落的总时间为（）

A.3sB.3.2sC.3.6sD.3.8s

【加固训练】

（2023•吉安模拟）“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述的是如图甲所示的瀑布的壮观景

象，其简化示意图如图乙所示，若瀑布中的一根树枝由瀑布顶开始做自由落体运动，先从A到B

的距离为〃，再从B到C的距离为2〃,重力加速度为g,不考虑此过程中的阻力，则下列说法正确

的是（）

甲乙

A.树枝从A到B的运动时间与从B到C的运动时间相等

B.树枝从Z到C的平均速度为当

C.树枝在Z到C中点位置的瞬时速度为2场

D.树枝在C点的速度与在B点的速度之差为J评-俪

5.（6分）（2024•长春模拟）将甲、乙两个小球（可视为质点）在同一水平面相邻的两个位置先后以

相同的初速度竖直向上抛出。若抛出点所在平面高度为0,两小球的高度〃与时间/的图像如

图所示。根据图像所给的信息，下列说法正确的是（）

A.甲回到抛出点的时刻为2人

B.乙回到抛出点的时刻为2/2-介

C.乙距抛出点的最大高度为安上

O

D.乙距抛出点最大高度为吟觉

O

6.（6分）（多选）当t=0时，给滑块一初速度vo=12m/s,使它沿光滑斜面向上做匀减速运动尸2s滑

块的速度大小为8m/s,方向仍沿斜面向上,当滑块速度减为零后，反向向下运动,加速度大小仍

然不变，当滑块速度大小变为2m/s时，所用时间可能是（）

A.5sB.6sC.7sD.8s

7.（10分）宋代已经出现冲天炮这种玩具（如图），也叫“起火”，每到逢年过节人们都要放“起火”庆

祝。若冲天炮从地面由静止发射竖直升空时加速度大小为10m/s2,

2s后冲天炮中的火药燃尽（未爆炸），此后冲天炮做竖直上抛运动,不计空气阻力，重力加速度g

取10m/s2,求:

冲天炮

（1）冲天炮上升离地面的最大高度;

（2）从火药燃尽到落地的过程中，冲天炮的平均速度。（结果可保留根号）

【综合应用练】

8.（6分X生产生活）“六一”儿童节当日，爸爸出差回来尝试用氢气球给女儿送节日礼物。氢气球

悬挂礼盒从地面开始以5m/s的速度竖直向上匀速运动，某时刻礼盒上脱落一块糖（礼盒上升速

度不变）,再经过4s,糖落回地面，此时礼盒刚好上升至家中窗户下沿,不计空气阻力，重力加速度

大小g取lOm/s?,下列说法正确的是（）

A.糖脱落后做自由落体运动

B.糖落到地面时的速度大小为45m/s

C.糖随氢气球从地面出发到落回地面共用时14s

D.家中窗户下沿离地高度为80m

9.（6分）（2023•南昌模拟）四个小球在离地面不同高度同时从静止释放,不计空气阻力，从开始运

动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面。下列各图中，能反映出刚要开始运动时各小

球相对地面的位置的是（）

【加固训练】

如图所示为地面上方离地面高度分别为〃1=6£、比=41、〃3=3上的三个金属小球a、b、c,

若先后释放Ac,三球刚好同时落到地面上，不计空气阻力,重力加速度为4则（）

：bo

国iCQ

：h\;

2

"7777777777777777777777777777777777777

A.b与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差

B.a、b、c三小球运动时间之比为迷：2：1

C.a比b早释放的时间为2(V3-V2)

D.三小球到达地面时的速度大小之比是6：4：3

10.(6分)不计空气阻力情形下将一物体以一定的初速度竖直上抛，从抛出至回到抛出点的时间

为27,若在物体上升的最大高度的三分之二处设置一水平挡板，仍将该物体以相同的初速度竖

直上抛，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体

上升和下降的总时间为()

A.亨/B.(3-V3>

C萼/D号/

33

【情境创新练】

11.(16分X传统文化)如图甲所示,2023年河北杂技《龙跃神州:中幡》舞上春晚。表演者用身体

各个部位不断晃动、抛起、接住中幡，始终不让幡杆落地，十分精彩。某次动作中，表演者将中

幡竖直向上抛起,又在原地接住中幡。若中幡在被抛出和接住时，幡底离地高度均为历=1.6m,

从抛出到接住经历时间1.6s。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。

甲乙

(1)求这次动作中，幡底离地的最大高度;

(2)在另一动作中，一名持幡者将幡竖直向上抛出时，另一名表演者迅速爬上他的肩头，在幡底离

地7/2=3m时将幡接住，运动简化示意图如图乙所示。若幡抛出时幡底离地仍为历，两人配合完

成这套动作用时2s,则将中幡竖直抛出时的速度vo是多少?接幡时幡的速度必大小是多少?

解析版

1.（6分X自然现象）宋代朱淑真在《对景漫成》中用诗句“枫叶醉红秋色里，两三行雁夕阳中”描

写了秋天枫叶下落的情景。有一片枫叶在飒飒秋风中飘然落下，下落的高度为9.6m,历经的时

间是1.6s,取重力加速度大小g=10m/s2o下列说法正确的是（）

A.枫叶下落的轨迹一定是直线

B.枫叶下落可以看成自由落体运动

C.枫叶刚着地时的瞬时速度大小是6m/s

D.枫叶在竖直方向上平均速度大小是6m/s

【解析】选Do若枫叶下落可以看成自由落体运动,应满足产，解得下落时间为依1.39s<1.6

s,B错误;因空气阻力的影响，枫叶下落的轨迹不一定是直线,A错误;若枫叶下落轨迹为直线，可

得〃苫芭解得着地速度为v=12m/s,C错误;枫叶在竖直方向上平均速度大小是声誓=6m/s,D正

确。

2.（6分）出生于浙江金华的陈登星,因其扣篮能力出众被网友们称呼为“扣篮帝”，陈登星身高176

cm,扣篮时竖直起跳重心上升的距离为1.24m,可估算其起跳时的竖直速度约为（）

A.3m/sB.4m/s

C.5m/sD.6m/s

【解析】选C。根据析=2g/z,可得n=j2g/i=/2X10X1.24m/sa5m/s,故选C。

3.（6分）（2024•周口模拟）一小球从地面竖直上抛,小球的速率用v表示,运动的路程用s表示，不

计空气阻力，则小球从抛出到落回地面的过程中，其v-s图像可能为（）

【解析】选C。小球第一个上升阶段，根据动力学公式有庐一诏=2gs,整理得片J啥2gs,可知小

图像为抛物线，抛物线开口沿s轴负方向;小球第一个下落阶段，设小球运动至第一个上升阶段

最高点的路程为so,根据动力学公式有v2=2g（s-so）,整理得片J2g（S-S。）,可知v-s图像为抛物线，

抛物线开口沿s轴正方向，故C符合要求。

4.（6分X自然现象）严冬屋檐下有冰凌，冰凌可看成质点（如图）。人在屋檐下行走要防止冰凌砸

到头部，因此一定要有安全防范意识。假设冰凌做自由落体运动，冰凌最后1s内下落的高度为

25m,重力加速度大小g取10m/s2,则冰凌自由下落的总时间为（）

A.3sB.3.2sC.3.6sD,3.8s

【解析】选A。冰凌最后1s内下落的高度为25m,则最后1s中间时刻的速度v/m/s=25m/s,

根据自由落体运动规律v=g（/-0.5s）,则冰凌自由下落的总时间耳|s+0.5s=3s,故选Ao

【加固训练】

（2023・吉安模拟）“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”描述的是如图甲所示的瀑布的壮观景

象，其简化示意图如图乙所示，若瀑布中的一根树枝由瀑布顶开始做自由落体运动，先从A到B

的距离为〃，再从8到C的距离为2〃,重力加速度为g,不考虑此过程中的阻力，则下列说法正确

的是（）

A.树枝从2到B的运动时间与从B到C的运动时间相等

B.树枝从2到C的平均速度为半

C.树枝在2到C中点位置的瞬时速度为2/gh.

D.树枝在C点的速度与在B点的速度之差为7^调-俪

【解析】选B。自由落体运动，下落h的过程满足星下落3A的过程满足3〃=|虱九+02,联立

解得,树枝从A到B的运动时间n与从B到C的运动时间B之比为色得八错误;树枝从A到

C的平均速度为方嗡丁等,B正确;树枝在Z到C中点位置的瞬时速度为v=J2gx*

错误;树枝在。点的速度与在B点的速度之差为△尸。F又宝-商^=闹无图及D错误。

5.（6分）（2024•长春模拟）将甲、乙两个小球（可视为质点）在同一水平面相邻的两个位置先后以

相同的初速度竖直向上抛出。若抛出点所在平面高度为0,两小球的高度人与时间力的图像如

图所示。根据图像所给的信息，下列说法正确的是（）

A.甲回到抛出点的时刻为2h

B.乙回到抛出点的时刻为2t2-h

C.乙距抛出点的最大高度为座票

O

D.乙距抛出点最大高度为幽誓

【解析】选D。设甲回到抛出点的时刻为⑶根据图像的对称性可知/3七=/2m，

解得/3=2/2九可得甲回到出发点的时刻为2/2%,故A错误;甲、乙在空中的运动时间相等，故乙

回到出发点的时刻为f4W+H2/2,故B错误;根据位移公式可知乙距抛出点最大高度为

温青仔）2叫或，故C错误,D正确。

6.（6分）（多选）当片0时，给滑块一初速度vo=12m/s,使它沿光滑斜面向上做匀减速运动尸2s滑

块的速度大小为8m/s,方向仍沿斜面向上,当滑块速度减为零后，反向向下运动,加速度大小仍

然不变，当滑块速度大小变为2m/s时，所用时间可能是（）

A.5sB.6sC.7sD.8s

【解析】选A、Co设初速度方向为正方向，则匀减速直线运动的前2s由速度公式vi=vo+*

解得加速度为di：。/：/2=-2m/sz,负号表示加速度方向向下，则末速度大小为2m/s时，方

ms

向沿斜面向上或沿斜面向下，即V2=±2m/s,有V2=vo+a/i,代入数据解得ti=5s或九=7s,故A、C正

确,B、D错误。

7.（10分）宋代已经出现冲天炮这种玩具（如图），也叫“起火”，每到逢年过节人们都要放“起火”庆

祝。若冲天炮从地面由静止发射竖直升空时加速度大小为10m/s2,

2s后冲天炮中的火药燃尽（未爆炸），此后冲天炮做竖直上抛运动,不计空气阻力，重力加速度g

取10m/s?,求:

冲天跑

（1）冲天炮上升离地面的最大高度；

答案:（1）40m

【解析】（1）0〜2s冲天炮向上做匀加速直线运动,0〜2s内冲天炮上升的高度为

/zi=|ati=^xl0x22m=20m

2s末冲天炮的速度vi=ati=10><2m/s=20m/s

2s后冲天炮做竖直上抛运动，则有〃2=?=三^m=20m

Zgzxiu

则冲天炮上升离地面的最大高度为〃=〃I+〃2=40m

（2）从火药燃尽到落地的过程中，冲天炮的平均速度。（结果可保留根号）

答案:（2）（1072-10）m/s,方向竖直向下

【解析】（2）冲天炮从火药燃尽到上升到最高点所用时间为B言=2s

冲天炮从最高点到落地过程做自由落体运动，则有玲

解得t3=必=2鱼S

79

则从火药燃尽到落地的过程中,

冲天炮的平均速度大小为方万m/s=（10V2-10）m/s,方向竖直向下。

【综合应用练】

8.（6分X生产生活）“六一”儿童节当日，爸爸出差回来尝试用氢气球给女儿送节日礼物。氢气球

悬挂礼盒从地面开始以5m/s的速度竖直向上匀速运动，某时刻礼盒上脱落一块糖（礼盒上升速

度不变）,再经过4s,糖落回地面，此时礼盒刚好上升至家中窗户下沿,不计空气阻力，重力加速度

大小g取10m/s?,下列说法正确的是（）

A.糖脱落后做自由落体运动

B.糖落到地面时的速度大小为45m/s

C.糖随氢气球从地面出发到落回地面共用时14s

D.家中窗户下沿离地高度为80m

【解析】选D。糖脱落后做竖直上抛运动，故A错误;糖落到地面时的速度大小为产“o+g/2=-5

m/s+10><4m/s=35成故B错误;糖从脱落到落地,通过的位移为x=-v〃2+；gg=-5x4m+|xl0x42

m=60m,则糖随氢气球从地面出发到落回地面共用时t=ti+t2=^-+t2=^-s+4s=16s,此时礼盒上

升的高度为〃=vo片5x16m=80m,则家中窗户下沿离地高度为80m,故C错误,D正确。

9.（6分）（2023•南昌模拟）四个小球在离地面不同高度同时从静止释放,不计空气阻力，从开始运

动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面。下列各图中，能反映出刚要开始运动时各小

球相对地面的位置的是（）

L

-777777777777777777777

ABCD

【解析】选C。依题意可设第1个小球经时间t落地，则第2个小球经时间It落地，第3个小球

经时间3/落地，第4个小球经时间由落地，又因为四个小球做的都是初速度是零的匀加速运动,

因此它们下落的高度之比为1：4：9：16,即在相等的时间间隔内位移越来越大,因此从下到上

相邻两个小球之间的距离越来越大,A、B、D错误,C正确。

【加固训练】

如图所示为地面上方离地面高度分别为〃1=6£、比=4上、加=34的三个金属小球a、b、c,

若先后释放a、A、c,三球刚好同时落到地面上，不计空气阻力,重力加速度为&则（）

：bo

h

'\iCQ

ihi\;

;h3\

"7777777777777777777777777777777777777

Ab与a开始下落的时间差等于c与b开始下落的时间差

B.a、b、c三小球运动时间之比为连：2：1

C.a比b早释放的时间为2（V3-V2）日

7g

D.三小球到达地面时的速度大小之比是6：4：3

【解析】选C。由仁会户得,■&=源■，则（小编＞（小公小A、c三小球运动时间之比

为迷：2：V3,a比b早释放的时间为4=外后2（旧-方）1,A、B错误,C正确;根据v2=2g〃得,

三小球到达地面时的速度大小之比是连：2：g,D错误。

10.（6分）不计空气阻力情形下将一物体以一定的初速度竖直上抛，从抛出至回到抛出点的时间

为2方,若在物体上升的最大高度的三分之二处设置一水平挡板