《2015名师导学物理一轮课件 第一章 直线运动1.3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015名师导学物理一轮课件 第一章 直线运动1.3（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 3节 自由落体与竖直上抛运动 一、自由落体运动 1 自由落体运动的特点 自由落体运动是物体只在重力作用下做初速度为_ _ _ ，加速度为 _ _ _ 的匀加速直线运动 2 自由落体的运动规律 (1) 速度公式： v _ _ (2) 位移公式： h _ _ _ (3) 速度位移关系式： _ _ _ 零 重力加速度 g 12 (4) 从运动开始连续相等时间内的位移之比为_ _ _ (5) 连续相等的时间 t 内位移的增加量相等，即 h _ _ _ (6) 从运动开始一段时间 t 内的平均速度 v _ _ _ _ _ _ 1 3 5 7 12 二、竖直上抛运动 1 竖直上抛运动的特点 (1) 物
2、体只受重力作用，具有竖直向上的初速度 (2) 上升阶段：速度越来 _ _ _ ，加速度与速度方向 _ _ _ ，是 _ _ _ 运动 (3) 下降阶段：速度越来 _ _ _ ，加速度与速度方 向 _ _ _ ，是 _ _ _ 运动 (4) 在最高点：速度为 _ _ _ ，但加速度仍为_ _ _ ，所以物体此时并不处于平衡状态 越小 相反 匀减速直线 越大 相同 匀加速直线 零 重力加速度 g 2 竖直上抛运动的规律 (1) 速度公式： v _ _ _ (2) 位移公式： h _ _ _ (3) 速度位移关系式： _ _ _ 3 几个特征量 (1) 上升的最大高度： H _ _ _ (2) 上升
3、到最大高度处所需时间 t 上 和从最高点处 落回原抛出点所需时间 t 下 相等，即 t 上 t 下 _ _ _ _ v 0 t 12 2v 0 22 g v 0g 三、竖直下抛运动 竖直下抛运动是初速度不为 0 、加速度为 g 、竖直向下的匀加速直线运动，匀加速直线运动规律都适用于竖直下抛运动，只要将公式中的 a 用 g 代替 v v 0 h v 0 t12v 02 2 题型一：自由落体运动规律的应用 例 1 自由下落的物体，在落地前的最后 1 s 内下落了 25 m ，问此物体是从离地面多高的地方开始下落的？ ( g 10 m/ 【解析】 ( 解法一 ) 设下落总时间为 ( t 1) s ，
4、 运动情况如图所示 由 h 220 m/s 又由 得 t 2 s 故物体下落的高度为 2g ( t 1)2 45 m ( 解法二 ) 由位移公式 h 12 有 22g ( t 1)2而 离为 25 t 1)21225 解得 t 2 s ，故 2g ( t 1)2 45 m ( 解法三 ) 根据 h 12t2 1 即2 （ 25 ）g 1 ，解得 45 m ( 解法四 ) 物体 v t 图象如图所示， 梯形 面积的数值等于最后 1 s 内的位移的值 25 m 形面积12( t g ( t 1 ) 2 g ( t 1) t 解得 t 2 s ， 2g ( t 1)2 45 m ( 解法五 ) 最后
5、一秒内， 230 m/s g 45 m 题型二：竖直上抛运动规律的应用 例 2 固定在水平 地面上的手枪枪口竖直朝上，子弹从枪口射出的速度大小是 30 m/s ，自动控制该手枪每隔 1 s 竖直向上发射一颗子弹，假设子弹在升降过程中都不会相 碰，不计空气阻力， g 取 10 m/： (1) 空中最多能有几颗子弹？ (2) 设在 t 0 时将第一颗子弹射出，则第一颗子弹在离地多高处与第三颗子弹在空中 “ 擦肩 ” 而过？ 【解析】 (1) 每一颗子弹在空中运动的总时间为：t2 6 s ，所以 在空中最多能有 6 颗子弹 (2) 作出第一颗子弹的速率时间图象，根据图象的对称性可知第一颗子弹射出后经
6、 4 s 与第三颗子弹 “ 擦肩 ” 而过，此时第一颗子弹从最高点已下落 1 s ，所以此时离地高度为 h H 12g 入数据得：h 40 m. 【方法与知识感悟】 求解竖直上抛运动问题时，既可用整体法，也可用分段法 (1) 分段法 上升过程：末速度为 0 ，加速度大小为 g 的匀减速直线运动 下降过程：自由落体运动 (2) 整体法 将上升和下降过程 统一看成是初速度 速度 g 向下的匀变速直线运动 v h 2若 v 0 ，则物体在上升；v 0 ，物体在抛出点上方； h t D 无法判断 B 【解析】 设竖直下抛球运动时间为 t 1 ，竖直上抛球运动时间 为 t 2 ，由匀变速直线运动规律可得
7、， h v t 1122， h v t 2 122，解得落地的时间差为 t t 2 t 1 2 抛出时离地高度无关，选项 B 正确 3 ( 多选 ) 为了求出塔的高度，从塔顶自由下落一石子，除了需要知道重力加速度以外，还需要知道下面那一项 ( ) A 石子从下落到落地所经历的时间 B 最后 1 s 内石子的位 移 C 最初 1 s 内石子的位移 D 第 1 s 末的速度和第 2 s 末的速度 【解析】 当知道物体运动的总时间，由 h 12 . 如果知道最后 1 s 内石子的位移为 h ，则利用122g ( t 1)2 h 可得 石子下落的时间 t，即可得塔的高度 H . 而最初 1 s 内石子
8、的位移和第一秒末、第二秒末物体的速度都是定值，是不可能利用他们求出塔的高度的 4 从地面以大小为 过时间 t 皮球落回地面，落地时皮球的速度的大小为 已知皮球在运动过程中受到空气阻 力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为 g . 下面给出时间 t 的四个表达式中只有一个是合理的你可能不会求解 t，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断根据你的判断，你认为 t 的合理表达式应为 ( ) A t t t t【解析】 先由单位制判断 C 是错的，由题意知：v 2 t 上 ， t t 上 t 下 ，若无空气阻力，则有 v 2 v 1 ， t2 v 1g，比较 A 、 B 、
9、D 三个选项，只有 A 是对的 【提升能力】 5 ( 多选 ) 如图所示，小球从竖直砖 墙某位置由静止释放，用频闪照相机在 同一底片上多次曝光，得到了图中 1 、 2 、 3 、 4 、 5 所示小球运动过程中每次 曝光的位置连续两次曝光的时间间隔 均为 T ，每块砖的厚度为 d . 根据图中的 信息，下列判断正确的是 ( ) A 位置 “1” 是小球释放的初始位置 B 小球做匀加速直线运动 C 小球下落的加速度为D 小球在位置 “3” 的速度为7 【解析】 由图可知相邻时 间间隔内通过的位移分别为 2 d 、 3 d 、 4 d 、 5 d ，所以小球做匀加速直线运动，位置 “ 1 ” 不是
10、小球释放的初始位置，由位移差 x a 小 球在位置 “ 3 ” 的速度为 v d 9 7 ，选项 B 、 C 、 D 正确 6 ( 多选 ) 将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔 2 s ，它们运动的 v t 图象分别如直线甲、 乙所示 则 ( ) A t 2 s 时，两球高度相差一定为 40 m B t 4 s 时，两球相对于各自抛出点的位移相等 C 两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 D 甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等 【解析】 由于两球的初始位置未知，故无法求出t 2 s 时两球的高度差，选项 A 错误；由 v t 图象知，t 4
11、s 时，两球相对于各自抛出点的位移为 x 2 （ 10 30 ）2m 40 m ，选项 B 正确；两球距地面高度不同，则两球从抛出到落到地面所用的时间间隔不相等，选项 C 错误；两球从抛出至达到最高点的时间间隔都为 t 3 s ，选项 D 正确 7 一物体由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为 a 1 ，经时间 t 后做匀减速直线运动，加速度大小为 a 2 ，若再经时间 t 恰能回到出发点，则 a 1 a 2 应为 ( ) A 1 1 B 1 2 C 1 3 D 1 4 【解析】 第一段运动过程 s 1 12a 1 第二段，物体做类似竖直上抛运动落到抛出点下方 s 1 处， s 2 s 1
12、， 所以有： s 2 v 1 t12a 2 v 1 a 1 t 即可得 a 1 a 2 1 3 C 8 某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一小石子摄在照片中已知本次摄影的曝光时间是 s ，量得照片中石子运动痕迹的长度为 1.6 实际长度为 100 c m 的窗框在照片中 的长度是 4.0 根据以上数据，你知道这个石子是从多高的地方落下的吗？ ( 计算时，石子在照片中 s 速度的变化比起它此时的瞬时速度来说可以忽略不计，因而可把极短时间内石子的运动当成匀速运动来处理 )( g 取 10 m/ 【解析】 设在曝光的 s 内，石子实际下落的距离为 l，据题意则 4 100 c m 1.6 l l 40 0.4 m 则可算出石子开始被 摄入时的瞬时速度为 v s0.4 s 20 m/s 设下落的石子 为自由落体，则有 2 h g（ 20 m/s ）22 10 m/ 20 m 9 201 1 年 7 月 2 日下午 1 点
