2027届高三物理一轮复习课件：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_含解析

这是一份2027届高三物理一轮复习课件：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_含解析，共69页。PPT课件主要包含了第3课时，考点一自由落体运动，课时精练，自由落体运动，考点一，vgt，v22gh，答案405m，竖直上抛运动，考点二等内容，欢迎下载使用。
自由落体运动和竖直上抛运动　多过程问题
1.掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点，知道竖直上抛运动的对称性和多解性。2.能灵活处理多过程问题。
考点三　匀变速直线运动中的多过程问题
1.条件：物体只受 ，从 开始下落。2.运动性质：初速度为 、加速度为 的匀加速直线运动。3.基本规律：(1)速度与时间的关系式： 。(2)位移与时间的关系式：________。(3)速度位移关系式： 。4.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。
　　 (2025·北京市东城区期末)一小钢球从空中某位置开始做自由落体运动，落地时的速度为30 m/s，g取10 m/s2。则该小钢球A.下落的高度为90 mB.下落的时间为3 sC.在最后1 s内的位移大小为20 mD.全过程的平均速度大小为20 m/s
(2025·福建龙岩市检测)某校物理兴趣小组，为了了解高空坠物的危害，将一个鸡蛋(可视为质点)从离地面20 m高的高楼面A点由静止释放，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；
答案　20 m/s　15 m　
(2)A点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速度差如何变化？距离如何变化？
答案　两鸡蛋之间的速度差不变　距离均匀增大
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。
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 运动。2.运动性质：全过程是 直线运动。3.基本规律(1)速度与时间的关系式： 。(2)位移与时间的关系式： 。
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 ，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 。
物体做竖直上抛运动，取竖直向上为正方向，在上述速度与时间的关系式中，把时间t代入后，若速度v为负值，负号表示什么意义？在上述位移与时间的关系式中，把时间t代入后，若位移为负值，又表示什么意义？
答案　速度为负值，表示物体运动方向向下；位移为负值，表示物体已经运动到抛出点下方。
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，求物体：(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？
1.竖直上抛运动的研究方法：
2.竖直上抛运动的多解性：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，在解决问题时要注意这个特性。
[变式]　(2025·安徽省百师联盟三模)巴黎奥运会网球女子单打冠军郑钦文在比赛中将网球竖直向上抛出。已知网球在上升到最高点的过程中，最初0.5 s内与最后0.5 s内上升的高度之比为2∶1，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，则网球抛出的初速度大小为A.9 m/sB.7.5 m/sC.5 m/sD.2.5 m/s
匀变速直线运动中的多过程问题
(来自教材改编)ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1为12 m/s的速度朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前d=10 m处正好匀减速至v2为4 m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；
如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t0=20 s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶，设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2。求：
(1)汽车过ETC通道时，从开始减速至恢复正常行驶过程中的位移大小；
(2)汽车过人工收费通道时，应在离收费站中心线多远处开始减速；
(3)汽车过ETC通道比过人工收费通道节约的时间。
匀变速直线运动多过程的解题策略1.一般的解题步骤(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。
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。
精练高频考点提升关键能力
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/sC.v2=15 m/sD.v2=30 m/s
3.(2025·江苏无锡市检测)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∶5B.在相邻两个1 s内的位移之差都是10 mC.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∶3D.在1 s末、2 s末、3 s末的速度大小之比是1∶3∶5
4.(来自教材改编)(2025·浙江省一模)用照相机拍摄从某砖墙前的高处自由落下的石子，拍摄到石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹AB。已知石子从地面以上2.5 m的高度下落，每块砖的平均厚度为6 cm，不计空气阻力，g取10 m/s2，则A.图中径迹长度约为0.06 mB.A点离释放点的高度约为0.5 mC.曝光时石子的速度约为6.3 m/sD.照相机的曝光时间约为0.01 s
9.(2025·江西景德镇市模拟)一长为L=0.4 m的金属管从地面以v0的速率竖直上抛，管在运动过程中保持竖直，管口正上方高h=1.2 m处有一小球同时自由下落，金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力。若小球在管下降阶段穿过管，则v0可能是A.1 m/s B.2 m/s C.3 m/sD.4 m/s
10.(2025·四川绵阳市三模)中国科学院研制的电磁弹射微重力实验室，是亚洲首个采用电磁弹射技术实现地面微重力环境的实验装置。整个装置像一个高44.5 m的“大电梯”，高2 m的实验舱在精确的电磁系统控制下可以在这个“大电梯”内沿竖直方向运动。某次实验中，实验舱从装置底部由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当到某位置速度刚好为20 m/s时撤去电磁控制，此后实验舱只在重力作用下运动；当实验舱回到该位置时重新加以电磁控制，让它减速回落到地面。重力加速度g取10 m/s2。(1)求实验舱只在重力作用下运动的总时间；
(2)为了保证实验舱的安全，实验舱不能与装置顶部相碰，求实验舱向上匀加速运动的最小加速度的大小。
答案　8.9 m/s2
11.(2025·山东省齐鲁名校联盟联考)某汽车测试员在平直公路上驾驶汽车测试汽车性能。假设汽车从静止开始做匀加速直线运动，达到某一速度后保持匀速直线运动。已知汽车前3 s的位移大小为18 m，第二个3 s内的位移大小为54 m，第三个3 s内的位移大小为82 m，求：(1)汽车加速时的加速度大小；
(2)汽车匀速行驶时的速度大小。