《浙江省义乌三中高三物理《1.3自由落体和竖直上抛》复习课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江省义乌三中高三物理《1.3自由落体和竖直上抛》复习课件（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 3 课时 自由落体和竖直上抛 课前考点自清 一、自由落体运动 1. 概念：物体只在 作用下，从 开始下落的运动叫自由落体运动 2. 基本特征：自由落体运动是初速度为 的 直线运动 3. 自由落体运动的公式： ， h ， ， t 重力 静止 零 匀加速 212 初速度为零的匀加速直线运动中有一系列比例关系式，这些比例关系式在自由落体运动中成立吗？ 答案 成立，因为自由落体是一种初速度为零的匀加速直线运动，所以上述比例关系仍适用 二、竖直上抛运动 1. 概念：将物体以一定的初速度 抛出去，物体只在 作用下的运动叫竖直上抛运动 2. 基本特征：只受重力作用且初速度 ，以初速度方向为正方向，则 a
2、 . 3. 基本公式： v t ， h ， v v 02 . 思 考 ： 某物体以初速度 v 0 竖直上抛 ( 不计空气阻力 ) ，求出物体能上升的最大高度和落回原位置所用的时间 答案 H v 0 22 g t 2 v 0g 竖直向上 重力 竖直向上 g 220 12t gt考点一 自由落体运动的规律与推论 【问题展示】 一个石子从楼顶自由落下，那么 它的运动性质是 . 从开始下落开始计时，经过时间 t ，它的速度为 . 这段时间 t 内的位移是 h ，同时有 . 匀变速直线运动 2212纳提炼】 1. 基本规律 由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推
3、论都适用于自由落体运动 ( 1) 速度公式： v ( 2) 位移公式： h 123) 位移与速度的关系： 2 2 . 推论 ( 1) 平均速度等于中间时刻的瞬时速度，也等于末速度的一半，即 v v 2( 2) 在相邻的相等时间内下落的高度差 x T 为时间间隔 ) 【高考佐证 1 】 ( 广东理基 ) 关于自由落体运动，下列说法正确的是 ( ) A . 物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B . 加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动 C . 在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律相同 D . 物体做自由落体运动位移与时间成反比 解析 自由落体运动是初速度为零、只在重力作用下的匀加速
4、直线运动，其运动规律为： v h 12 ，故 C 考点二 对竖直上抛运动的理解 1 . 竖直上抛运动的研究方法 ( 1) 分段法：可以把竖直上抛运动分成上升阶段的匀减速直线运动和下降阶段的自由落体运动处理，下降 过程是上升过程的逆过程 ( 2) 整体法：从全过程来看，加速度方向始终与初速度的方向相反，所以也可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动 2. 竖直上抛运动的对称性 如图 1 所示，物体以初速度 A 、 B 为途中的任意两点， C 为最高点，则 ( 1) 时间对称性：物体上升过程中从 A C 所用时间 A 所用时间 理 ( 2) 速度对称性：物体上升过程经过 A 点的速度与下降过程经过
5、 A 点的速度大小相等 图 1 特别提醒 在竖直上抛运动中，当物体经过抛出点上方某一位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解 【高考佐证 2 】 ( 2008 上海单科 1 1) 某物体以 30 m /s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力， g 取 10 m / s 内物体的 ( ) A 路程为 65 m B 位移大小为 25 m ，方向向上 C 速度改变量的大小为 10 m /s D 平均速度大小为 13 m /s ，方向向上 解析 初速度 30 m/s ，只需要 3 s 即可上升到最高点，位移为 h 1 v 022 g 302/ 20 m 45
6、m ，再自由下落 2 s 时间，下降高度为 h 2 12212 1 0 22m 20 m ，故总路程为65 m ， A 对；此时物体离抛出点高 25 m ，位移方向竖直向上， B 对；此时速度大小为 v 10 2 m/ s 20 m/s ，方向竖直向下，速度改变量为 50 m/ s ， C 错；平均速度为 5 m/ s ， D 错 答案 题型互动探究 题型一 自由落体运动规律的应用 例 1 在 2010 年广州亚运会上，我国跳水运动员从离水平面10 m 高的平台上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高 0. 45m 达到最高点，落水时身体竖直，手先入水 (
7、在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计 ) ，从离开跳台到手触水面，她可用于完成空中动作的时间是 _s ( 计算时，可以把运动员看成全部质量集中在重心的一个质点， g 取 10 m / 解析 运动员从跳起至达到最高点所用的时间为 0.3 s 人从最高点至水平面的高度是 ( 10 m m 下落过程可看成是自由落体运动，所用时间为 2 s. 所以总时间是 t 0.3 s s s. 答案 6 即学即练 1 如图 2 所示，一根长为 L 10m 的直杆由 A 点静止释放，求它通过距 A 点为 h 30 m ，高为 h 1. 5 m 的窗户 用的时间 t . 图 2 解析 由题意可知，直杆通过窗户 用的
8、 时间是指直杆的上端 E 自由下落到窗户的下沿 C 所用的时间与直杆的下端 F 自由下落到窗户 的上沿 B 所用的时间之差，如题图所示所以 直杆通过窗户 用的时间为 t 2 （ h h ）g （ h L ）g 2 2 （ 10 ）10s 答案 0. 5 1 s 题型二 竖直上抛运动规律的应用 例 2 某人站在高楼的平台边缘，以 20 m /s 的初速度竖直向上抛出一石子求： ( 1) 物体上升的最大高度是多少？回到抛出点的时间为多少？ ( 2) 石子抛出后通过距抛出点下方 20 m 处所需的时 间不考虑空气阻力，取 g 10 m / 解析 解法一：上升过程，匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，
9、 v 0 20 m / s ， a 1 g ， 0 ，根据匀变速直线运动公式： v 02 2 v 0 得 最大高度： H v 022 a 1v 022 g2022 10m 20 m ； 上升时间： t 1 v 0a 1v 0g2010s 2 s 下落过程，自由落体运动，取竖直向下为正方向 v 02 0 ，a 2 g ，回到原点， x 1 H ，到抛出点下方 20 m 处时， x 2 40 m ， 根 据自由落体公式，得 下落到原点的时间： 2010s 2 s 下落到 20 m 处的时间： 2 4010s 2 2 s 所以最大高度 H 20 m ，回到原点的时间为 4 s ，落到下方 20 m
10、处所经历时间为 2( 1 2 ) s. 解法二：全过程分析，取向上为正方向， v 0 20m/s ， a g ，最大高度时 v 0 ，回到原抛出点时 x 1 0m ，落到下方 20 m 处时 x 20 m ，由匀变速运动公式得 最大高度： H v 022 g2022 10m 20 m 回到原抛出点： x 1 v 0 t 1 122， t 1 2 v 0g2 2010s 4s 落到 20 m 处时： 20 20 t 2 12 10 t 22解得 答案 (1) 20 m 4 s ( 2) (2 2 2 ) s 答题技巧 对称法在运动学中应用 对称性是物理美的重要体现，在很多物理现象和物理过程中都存
11、在对称问题而利用对称法解题也是一种科学的思维方法，应用该法可以避免复杂的数学运算和推导，直接抓住问题的实质、出奇制胜、快速简洁地解答问题针对本题，竖直上抛运动的上升过程和下降过程具有对称性，物体经过某点或某段的位移、时间、速度等都可利用对称法快速求出 即学即练 2 一气球以 10m /10s 末从它上面掉出一重物，它从气球上掉出后经多少时间落到地面？ ( 不计空气阻力， g 取 10 m / 解析 如图所示，重物从气球上掉出时离地面的高度 h 12212 10 102m 50 0 m. 重物从气球上掉出时的速度 v 1 10 10 m/s 10 0 m/s 重物从气球上掉出后，将以 v 1 为
12、初速度做竖直上抛运动，设重物掉出后经 t 2 时间落地，则由竖直上抛运动公式得 h v 1 t 2 122即 500 100 t 2 12 10 t 22解得 t 2 10( 1 2 ) s t 2 10( 1 2 ) s 0( 舍去 ) 答案 10( 1 2 ) s 随堂巩固训练 1. 以 35 m /s 的初速度竖直向上抛出一个小球不计空气阻力， g 10 m /下判断不正确的是 ( ) A 小球到达最大高度时的速度为 0 B 小球到达最大高度时的加速度为 0 C 小球上升的最大高度为 m D 小球上升阶段所用的时间为 3.5 s 解析 小球到达最大高度时的速度一定为零，否则该点不是最大高度， A 正确；小球上抛过程中只受重力作用，故加速度始终为 g ， B 错； 由 v 02 2( g ) h h v 02 2 g m ， C 正确； 由 v v 0 t v 0g 3.5 s ， D 正确 B 2 . 一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹 该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图 3 所示已知曝光时间为11 0 00s ，则小石子出发点离 A 点约为 ( ) A
