《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

自由落体运动
概念 物体只在重力作用下从______开始下落的运动
规律 速度公式：v=__________________
位移公式：h=__________________
速度—位移关系式：v²=__________

答案：
静止  gt  

竖直上抛运动
概念 将物体以一定的初速度竖直____抛出，只在____作用下的运动
规律 速度公式：v=__________________
位移公式：h=__________________
速度—位移关系式：v² - v₀²=____

答案：
向上   重力  -2gh

1. 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。 （ ）

答案： （1）√（2）×（3）√

2. 一物体从离地H高处自由下落，经过时间t落地，则当它下落$\frac{t}{2}$时，离地的高度为 （ ）
A.$\frac{1}{4}$H
B.$\frac{1}{2}$H
C.$\frac{3}{4}$H
D.$\frac{4}{5}$H

答案： C

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2.3 m，圆棒长0.4 m，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1.1 m，下边界B距离地面0.5 m。不计空气阻力，重力加速度g = 10 m/s²。求：
(1)圆棒下落到A点所用的时间t₁；
(2)圆棒通过AB所用的时间t₂；
(3)结合轨迹反应时间（判断棒下落轨迹的时间）和握棒反应时间（棒经过某点的时间）应用自由落体运动知识简要分析在A点和B点接棒各自的优缺点。

答案： 例1
(1)0.4 s
(2)0.2 s
(3)见解析
解析　
(1)圆棒底部距离A点的高度
$h_{1}=2.3\ m - 0.4\ m - 1.1\ m = 0.8\ m$
圆棒做自由落体运动下落到A点，有$h_{1}=\frac{1}{2}gt_{1}^{2}$
代入数据解得$t_{1}=0.4\ s$。
(2)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$h_{2}=2.3\ m - 0.5\ m = 1.8\ m$
由$h_{2}=\frac{1}{2}gt_{2}^{2}$得$t_{2}=\sqrt{\frac{2h_{2}}{g}} = 0.6\ s$
则圆棒通过AB的时间$t_{3}=t_{2}-t_{1}=0.2\ s$。
(3)A点握棒的优点：圆棒下落到A点时速度较小，通过A点所用的时间稍长，如果握棒反应时间较长，也利于抓住圆棒；
A点握棒的缺点：圆棒下落到A点所用时间较短，若反应速度较慢，很容易错过抓棒机会；
B点握棒的优点：圆棒下落到B点所用时间较长，即使反应速度较慢，也有足够的反应时间做好抓棒准备，可以提高抓棒的成功率；
B点握棒的缺点：圆棒下落到B点时速度较大，通过B点所用的时间较短，如果握棒反应时间较长，很难抓住圆棒。