2026年高考物理一轮复习讲义 培优练习(新高考通用)第一章第三课时　自由落体运动和竖直上抛运动　多过程问题(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习讲义 培优练习(新高考通用)第一章第三课时　自由落体运动和竖直上抛运动　多过程问题(学生版+解析)，共15页。试卷主要包含了条件，运动性质，基本规律，5 s等内容，欢迎下载使用。
目录
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc6185" 考点一 自由落体运动 PAGEREF _Tc6185 \h 1
\l "_Tc21225" 1.条件： PAGEREF _Tc21225 \h 1
\l "_Tc6130" 2.运动性质： PAGEREF _Tc6130 \h 1
\l "_Tc1002" 3.基本规律： PAGEREF _Tc1002 \h 1
\l "_Tc32251" 考点二 竖直上抛运动 PAGEREF _Tc32251 \h 4
\l "_Tc18505" 1.运动特点： PAGEREF _Tc18505 \h 4
\l "_Tc10376" 2.运动性质： PAGEREF _Tc10376 \h 4
\l "_Tc20545" 3.基本规律 PAGEREF _Tc20545 \h 4
\l "_Tc11750" 考点三 多过程问题 PAGEREF _Tc11750 \h 6
考点一 自由落体运动
1.条件：
物体只受重力，从静止开始下落。
2.运动性质：
初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动。
3.基本规律：
(1)速度与时间的关系式：v＝gt。
(2)位移与时间的关系式：h＝12gt2。
(3)速度位移关系式：v2＝2gh。
【小试牛刀】
【典例】1.(2024·广西卷·3)让质量为1 kg的石块P1从足够高处自由下落，P1在下落的第1 s末速度大小为v1，再将P1和质量为2 kg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1 s末速度大小为v2，g取10 m/s2，则( )
A.v1＝5 m/sB.v1＝10 m/s
C.v2＝15 m/sD.v2＝30 m/s
【答案】B
【解析】重物自由下落做自由落体运动，与质量无关，则下落1 s后速度为v1＝v2＝gt＝10×1 m/s＝10 m/s，故选B。
【典例】2.(2025·山东临沂市期中)对于自由落体运动(g取10 m/s2)，下列说法正确的是( )
A.在前1 s内、前2 s内、前3 s内的位移大小之比是1∶3∶5
B.在相邻两个1 s内的位移之差都是10 m
C.在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比是1∶2∶3
D.在1 s末、2 s末、3 s末的速度大小之比是1∶3∶5
【答案】B
【解析】在前1 s内、前2 s内、前3 s内的位移大小之比是1∶4∶9，故A错误；在相邻两个1 s内的位移之差都是Δx＝gT2＝10 m，故B正确；在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移大小之比为1∶3∶5，所以平均速度大小之比为1∶3∶5，故C错误；在1 s末、2 s末、3 s末的速度大小之比是1∶2∶3，故D错误。
【典例】3.(2024·山东临沂市阶段考试)某校物理兴趣小组，为了了解高空坠物的危害，将一个鸡蛋从离地面20 m高的高楼面由静止释放，下落途中用Δt＝0.2 s的时间通过一个窗口，窗口的高度为2 m，忽略空气阻力的作用，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)鸡蛋落地时的速度大小和落地前最后1 s内的位移大小；
(2)高楼面离窗的上边框的高度；
(3)若隔0.5 s先后释放两个鸡蛋，试分析在鸡蛋落地前两鸡蛋之间的距离如何变化？
【答案】(1)20 m/s 15 m (2)4.05 m (3)两鸡蛋之间的距离均匀增大
【解析】(1)根据速度与位移关系v2＝2gh，解得鸡蛋落地时速度大小为v＝20 m/s，设鸡蛋自由下落时间为t，根据速度与时间关系得t＝vg＝2 s
鸡蛋在第1 s内的位移为h1＝12gt12＝5 m
则鸡蛋落地前最后1 s内的位移大小为
h2＝h－h1＝15 m
(2)由题意知，窗口的高度为h3＝2 m
设高楼面离窗的上边框的高度为h0，鸡蛋从高楼面运动到窗的上边框的时间为t0，
则h0＝12gt02，h0＋h3＝12g(t0＋Δt)2
联立解得h0＝4.05 m
(3)未落地前，设第二个鸡蛋运动了时间T，则第一个鸡蛋运动了T＋ΔT
第一个鸡蛋下落高度H1＝12g(T＋ΔT)2，第二个鸡蛋下落高度为H2＝12gT2，二者之间的距离ΔH＝H1－H2＝12gΔT2＋gΔT·T，ΔH与T为一次函数关系，故在鸡蛋落地前两鸡蛋之间的距离均匀增大。
【解题技巧】
1.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，故初速度为零的匀加速直线运动的规律、比例关系及推论等规律都适用。
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。
考点二 竖直上抛运动
1.运动特点：
初速度方向竖直向上，加速度为g，上升阶段做匀减速直线运动，下降阶段做自由落体运动。
2.运动性质：
匀变速直线运动。
3.基本规律
(1)速度与时间的关系式：v＝v0－gt。
(2)位移与时间的关系式：x＝v0t－12gt2。
4.竖直上抛运动的对称性(如图所示)
(1)时间对称：物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等，同理tAB＝tBA。
(2)速度对称：物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等。
【小试牛刀】
【典例】1.为测试一物体的耐摔性，在离地25 m高处，将其以20 m/s的速度竖直向上抛出，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，则物体
(1)经过多长时间到达最高点？
(2)抛出后离地的最大高度是多少？
(3)经过多长时间回到抛出点？
(4)经过多长时间落到地面？
(5)经过多长时间离抛出点15 m？
【答案】(1)2 s (2)45 m (3)4 s (4)5 s
(5)1 s 3 s (2＋7) s
【解析】(1)运动到最高点时速度为0，
由v＝v0－gt1得t1＝－v−v0g＝v0g＝2 s
(2)由v02＝2ghmax得hmax＝v022g＝20 m，
所以Hmax＝hmax＋h0＝45 m
(3)法一：分段，由(1)(2)知上升时间t1＝2 s，
hmax＝20 m，下落时，hmax＝12gt22，
解得t2＝2 s，故t＝t1＋t2＝4 s
法二：由对称性知返回抛出点时速度为20 m/s，方向向下，则由v1＝v0－gt，得t＝－v1−v0g＝4 s
法三：由h＝v0t－12gt2，令h＝0，
解得t3＝0(舍去)，t4＝4 s
(4)法一：分段法
由Hmax＝12gt52，解得t5＝3 s，故t总＝t1＋t5＝5 s
法二：全程法
由－h0＝v0t'－12gt'2
解得t6＝－1 s(舍去)，t7＝5 s
(5)当物体在抛出点上方时，h＝15 m，
由h＝v0t－12gt2，解得t8＝1 s，t9＝3 s，
当物体在抛出点下方时，h＝－15 m，由h＝v0t－12gt2，得t10＝(2＋7) s，t11＝(2－7) s(舍去)。
【解题技巧】
1.竖直上抛运动的研究方法：
（1）分段法：上升阶段：a＝g的匀减速直线运动；下降阶段：自由落体运动；
（2）全程法：初速度v0向上，加速度g向下的匀变速直线运动，v＝v0－gt，h＝v0t－12gt2(以竖直向上为正方向)；若v>0，物体上升，若v0，物体在抛出点上方，若h