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1、物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 第三单元第三单元 自由落体和竖直上抛自由落体和竖直上抛 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 1自由落体运动：物体只在自由落体运动：物体只在 作用下从作用下从 开始下落的运动开始下落的运动 2自由落体运动的特点自由落体运动的特点 (1)只受重力：只受重力：a . (2)初速度初速度v0 . 重力重力 静止静止 g 0 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 3自由落体运动的规律自由落体运动的规律 (1)速度时间关系：速度时间关系：vt . (2)位移时间关系：位移时间关系：h . (3)速度位移关系：速度位移关系：v2t . g
2、t 2gh 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 1竖直上抛运动：将物体以一定的初速度竖直上抛运动：将物体以一定的初速度 抛出后抛出后，物体只在物体只在 作用下所做的运动作用下所做的运动 2竖直上抛运动的特点竖直上抛运动的特点 (1)物体有物体有 的初速度的初速度，v00且规定且规定v00. (2)只受只受 ，加速度为加速度为g，方向竖直向下方向竖直向下 竖直向上竖直向上 重力重力 竖直向上竖直向上 重力重力 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 3竖直上抛运动的规律竖直上抛运动的规律 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 1自由落体运动实际上是物理学中的理想化运
3、动自由落体运动实际上是物理学中的理想化运动，只有满足一定的条件才能把实际的落体运动看成是自由落只有满足一定的条件才能把实际的落体运动看成是自由落体运动体运动第一第一，物体只受重力作用物体只受重力作用，如果还受空气阻力作如果还受空气阻力作用用，那么空气阻力与重力相比可以忽略不计；第二那么空气阻力与重力相比可以忽略不计；第二，物体物体必须从静止开始下落必须从静止开始下落，即初速为零即初速为零 必须是从静止开始算起的自由下落过程才是自由落体必须是从静止开始算起的自由下落过程才是自由落体运动运动，从中间取的一段运动过程不是自由落体运动从中间取的一段运动过程不是自由落体运动 物理 高考总复习人教版新课标
4、 第一模块 必修1 2自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 (1)满足初速度为零的匀变速运动的几个推论的比例关系满足初速度为零的匀变速运动的几个推论的比例关系 (2)连续相等的时间内位移的增加量相等连续相等的时间内位移的增加量相等 xgt2 (3)一段时间内的平均速度一段时间内的平均速度vht12gt. 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 重力加速度的测量方法：重力加速度的测量方法：(1)用打点计时器测量；用打点计时器测量；(2)用频闪照相测量；用频闪照相测量；(3)用滴水法测量；用滴水法测量；(4)用光电门测量；用光电门测量；(5)用视
5、频捕捉测量用视频捕捉测量 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 1竖直上抛运动的特点竖直上抛运动的特点 (1)对称性对称性 如图如图1所示所示，一物体以初速度一物体以初速度v0竖直上抛竖直上抛，A、B为途为途中的任意两点中的任意两点，C为最高点为最高点，则：则： 时间对称性时间对称性 物体上升过程中从物体上升过程中从AC所用时间所用时间tAC和下降过程中从和下降过程中从CA所用时间所用时间tCA相等相等，同理同理tABtBA. 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 速度对称性速度对称性 物体上升过程经过物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过点的速度与下降过程经过A点的点的
6、速度大小相等速度大小相等 能量对称性能量对称性 物体从物体从AB和从和从BA重力势能变化量的大小相等重力势能变化量的大小相等，均等于均等于mghAB. (2)多解性多解性 当物体经过抛出点上方某个位置时当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶可能处于上升阶段段，也可能处于下降阶段也可能处于下降阶段，造成双解造成双解在解决问题时要注在解决问题时要注意这个特点意这个特点 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 2解答竖直上抛运动问题的两种方法解答竖直上抛运动问题的两种方法 (1)全程法：规定好正方向后全程法：规定好正方向后，直接应用匀变速直线运直接应用匀变速直线运动的几个矢量式动的几
7、个矢量式 (2)分阶段法：将全程分为两个阶段分阶段法：将全程分为两个阶段，即上升过程的匀即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段减速阶段和下落过程的自由落体阶段 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 【例例1】 利用水滴下落可以测量重力加速度利用水滴下落可以测量重力加速度g，调节调节水龙头水龙头，让水一滴一滴地流出让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一盘在水龙头的正下方放一盘子子，调整盘子的高度调整盘子的高度，使一滴水滴碰到盘子时使一滴水滴碰到盘子时，恰好有另恰好有另一滴水从水龙头开始下落一滴水从水龙头开始下落，而空中还有两个正在下落的水而空中还有两个正在下落的水滴滴，测出水
8、龙头处到盘子的高度为测出水龙头处到盘子的高度为h，再用秒表测量时间再用秒表测量时间，从第一滴水离开水龙头开始从第一滴水离开水龙头开始，到第到第N滴水落至盘中滴水落至盘中，共用共用时间为时间为T，当第一滴水落到盘子时当第一滴水落到盘子时，第二滴水离盘子的高第二滴水离盘子的高度为度为_，重力加速度重力加速度g_. 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 解析：解析：因为任意两滴水之间的时间间隔相等，设任意两因为任意两滴水之间的时间间隔相等，设任意两 滴水之间的时间间隔为滴水之间的时间间隔为 t，第一滴水下落的时间为，第一滴水下落的时间为 3t，则有，则有 h12g(3t)2 第一滴水落到盘
9、子时，第二滴水下落的时间为第一滴水落到盘子时，第二滴水下落的时间为 2t 则第二滴水离盘子的高度为则第二滴水离盘子的高度为 hh12g(2t)2h49h59h 又又(N2)tT 故故 g2h9t22(N2)2h/9T2 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 高分通道高分通道 该类问题要弄清开始计时的时刻和空中正在下落的水该类问题要弄清开始计时的时刻和空中正在下落的水滴数滴数，正确求出相邻两水滴的时间差正确求出相邻两水滴的时间差 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 变式变式1：(1)打开水龙头打开水龙头，水就流下来水就流下来，为什么连续的为什么连续的水流柱的直径在流下过程中
10、减小水流柱的直径在流下过程中减小？ (2)设水龙头开口直径为设水龙头开口直径为1 cm，安装在安装在75 cm高处高处，如如果水在出口处的速度为果水在出口处的速度为1 m/s(g10 m/s2)，求水流柱落到求水流柱落到地面时的直径地面时的直径 解析：解析：(1)在时间在时间t内内，流过任一水柱截面积的水的体流过任一水柱截面积的水的体积是一定的积是一定的，由于水柱顶点的水速小于下面部分的水速由于水柱顶点的水速小于下面部分的水速，故水柱的直径上面比下面大故水柱的直径上面比下面大 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 (2)由由 v2v202gh，得，得 v2122100.7516， v
11、4 m/s 由由14D2 0v0t14D2vt 得，得， D20v0D2v，DD0v0 v11 40.5 (cm) 答案：答案：(1)见解析见解析 (2)0.5 cm 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 【例例2】 一个物体从一个物体从H高处自由落下高处自由落下，经过最后经过最后196 m所用的时间是所用的时间是4 s，求物体下落求物体下落H高所用的总时间高所用的总时间T和高和高度度H是多少是多少？(取取g9.8 m/s2，空气阻力不计空气阻力不计) 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 解析：解析： 根据题意画出小球的运动示意图根据题意画出小球的运动示意图(如图如图 2
12、 所示所示)其中其中 t4 s，h196 m. 方法方法 1：根据自由落体公式：根据自由落体公式 由由 H12gT2， Hh12g(Tt)2解得解得 Th12gt2gt196129.8169.84s7 s， H12gT2129.872 m240.1 m 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 方法方法 2：利用匀变速运动平均速度的性质：利用匀变速运动平均速度的性质 由题意得最后由题意得最后 4 s 内的平均速度为内的平均速度为 vht1964m/s49 m/s 因为在匀变速运动中， 某段时间的平均速度等于中间时刻因为在匀变速运动中， 某段时间的平均速度等于中间时刻 的速度，所以下落至最
13、后的速度，所以下落至最后 2 s 时的瞬时速度为时的瞬时速度为 vtv49 m/s 由速度公式得从开始下落至最后由速度公式得从开始下落至最后 2 s 的时间：的时间： tvt g49 9.8 s5 s 所以所以 Ttt 25 s42 s7 s， H12gT2129.872 m240.1 m. 答案：答案：7 s,240.1 m 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 高分通道高分通道 物体做自由落体运动时，从下落点开始计时才有位移公物体做自由落体运动时，从下落点开始计时才有位移公式式 h12gt2，这样求解使问题较为简便，这样求解使问题较为简便 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块
14、必修1 变式变式2：屋檐定时滴出水滴屋檐定时滴出水滴，当第当第5滴正欲滴下时滴正欲滴下时，第第1滴已刚好到达地面滴已刚好到达地面，而第而第3滴与第滴与第2滴正分别位于高滴正分别位于高1 m的窗户上的窗户上、下沿下沿，如图如图3所示所示，取取g10 m/s2，问：问： 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 解析：解析：(1)设每滴水离屋檐的位移分别为设每滴水离屋檐的位移分别为 x1、x2、x3、， 滴水的时间间隔相等，根据初速度为零的匀加速直线运动的滴水的时间间隔相等，根据初速度为零的匀加速直线运动的 时间等分关系，可得时间等分关系，可得 x2x31 m x1x2x3x416941，
15、所以屋檐离地面的距离所以屋檐离地面的距离 x13.2 m. (2)第第 1 滴水刚好落到地面所需时间滴水刚好落到地面所需时间 t2x1 g0.8 s. 所以滴水的时间间隔所以滴水的时间间隔 t0t/40.2 s. (1)此屋檐离地面多少米此屋檐离地面多少米？ (2)滴水的时间间隔是多少滴水的时间间隔是多少？ 答案：答案：(1)3.2 m (2)0.2 s 物理 高考总复习人教版新课标 第一模块 必修1 【例例3】 一个氢气球以一个氢气球以4 m/s2的加速度由静止从地面的加速度由静止从地面竖直上升竖直上升，10 s末从气球上面掉下一重物末从气球上面掉下一重物，此重物最高可此重物最高可上升到距地面多高处上升
