第四讲 竖直方向的运动分析

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1、2010届高考物理学科第一轮复习授课人：徐海丰时间：5月4日质点的直线运动质点的直线运动专题一内 容要求质点、参考系 位移 速度（平均速度和瞬时速度）、加速度 匀变速直线运动及其公式、图像 自由落体运动 考点要求内 容要求质点、参考系 位移 速度（平均速度和瞬时速度）、加速度 匀变速直线运动及其公式、图像 自由落体运动 第一讲：基本概念第二讲：匀变速直线运动的基本规律第四讲：竖直方向的运动分析第三讲：图像和追及、碰撞问题分析第六讲：全章知识点整合第五讲：实验 研究匀变速运动的规律复习计划安排竖直方向的运动分析竖直方向的运动分析第 四 讲时间：5月24日自由落体运动基本公式：加 速 度：运动性质

2、 ：初始条件：受力情况 ：1仅受重力初速度为零初速为零的匀加速直线运动重力加速度g = 9.8m/s2 方向竖直向下如何测定人反应时间？例题1日常活动中，有 时需要反应灵敏，对战 士、司机、飞行员、运 动员等尤其如此，当发 现某种情况时，能及时 采取相应行动，战胜对 手，或避免危险。人从 发现情况到采取相应行 动经过的时间叫反应时 间。这里向你介绍一种 测定反应时间的方法。请一位同学用两个手指捏住直尺顶端， 你用一只手在直尺下部做握住直尺的准备， 但手的任何部位都不要碰到直尺。当看到那 位同学放开手时，你立即握住直尺，测出直 尺降落的高度，根据自由落体运动的知识， 可以算出你的反应时间。具体做

3、法关于自由落体运动的说法中，正确的是（ ） A、物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动 B、初速度为零的匀加速直线运动是自由落体运动 C、自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动 D、在空气的阻力比较小的空间里，物体的运动就可以看作是自由落体运动例 1答案：C悬链长1.4 m，从悬点处断开，使其自由下 落，不计空气阻力，求整个悬链通过悬点 下方3.2 m 处的一点所需的时间为多少？ （g取10m/s2）例 2答案：0.2 S实验：重力加速度的测定实验：重力加速度的测定2.2.要准确测量时间要准确测量时间原原 理理注注 意意1.1.要准确测量高度要准确测量高度从塔顶释放一个小球A，

4、1S后从同一地点再 释放一个小球B，设两球都做自由落体运动， 则落地前，A、B两球之间的距离（ ）A、保持不变 B、不断增大C、不断减小 D、有时增大，有时减小习 题答案：B竖直上抛运动加 速 度：初始条件：受力情况 ：2仅受重力初速度为V0，方向竖直向上重力加速度g = 9.8m/s2 方向竖直向下竖直上抛运动的分析方法初速为V0的匀减速直线运动上升阶段 ：分阶段分析 ： 上升时间 上升最大高度竖直上抛运动的分析方法下降阶段 ：自由落体分阶段分析 ： 下降时间 下降速度竖直上抛运动的分析方法全过程分析 ：由竖直上抛运动的特征知上升阶段和下落 阶段的受力情况及加速度是相同的，只要设定 物体运动

5、的正方向，即可将竖直上抛运动的全 过程看做统一的匀减速直线运动来处理。基本性质：（2）竖直上抛的物体在上升和下落过程中经过同一位置时的速度大小相等、方向相反。（1）竖直上抛物体上抛达最大高度所用的时间与从这一高度下落到抛出点所用时间相等。时间对称性速度对称性关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（ ） A、竖直上抛运动的本质不是匀减速运动 B、竖直上抛运动是直线运动，不能再分解成其它的直线运动 C、竖直上抛物体到达最高点时，还具有向上的速度和向下的加速度D、竖直上抛物体到达最高点时，速度为零，加速度向下 例 1答案：D气球以10m/s的速度匀速竖直上升，在上 升至离地面15m高处时，悬挂在气球下的

6、 小物脱离气球，求：（1）小物落地时的速度和小物从脱离气 球到落地所用的时间。（忽略空气对小物 的阻力影响，取g =10m/s2)（2）小物距离地面的最大高度是多少。例 2气球下挂一重物，以v0=10ms匀速上升 ，当到达离地高h=175m处时，悬挂重物 的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落 到地面？落地的速度多大？空气阻力不计 ，取g=10ms2例 3竖直上抛一物体，初速度为30m/s，求： 上升的最大高度；上升段时间；物体在3 秒末、6秒末的高度及速度。(g=10m/s2)例 4一个从地面竖直上抛的物体，它两次 经过一个较低的A点的时间间隔为TA ，两次经过一个较高的B点的时间间 隔为TB

7、，求A、B之间的距离为多少 ？（不计空气阻力）例 5原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。从开始 蹬地到离地是加速过程（视为匀加速）加速过程中 重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继 续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖 直高度”。现有下列数据：人原地上跳的“加速距 离”d1=0.5m，“竖直高度” h1=1.0m ；跳蚤原地 上跳的“加速距离” d2=0.0008m ，“竖直高度” h2=0.1m 。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度， 而“加速距离”仍为0.50m，则人上跳的“竖直高 度”是多少？ 例 6A、B两球,A从距地面高度为h处自由下落,同时 将B球从地面以初速度v0在

8、A球正下方竖直上抛， 试分析：(1)B球在上升过程中与A球相遇;(2)B球在下降过程中与A球相遇.两种情况下，B球初速度v0的取值范围。 例 7分 析A、B相遇可能有两个时刻 B球在上升过程中与A相遇 B上升到最高点后在下落的过程中,A从后面追上B而相遇。两球相遇,必须是两球位移之和为h.A球是以aA=g 做匀加速运动; B球是以aB=g做初速度为v0的匀减速运动. 若B球在上升过程中与A相遇B球在上升到最高点所需要的时间 ：相遇时间 B球在上升到最高点所需要的时间满足 ：B球在上升到最高点又返回到抛出点所需时间 ：相遇时间 B球在上升到最高点又返回到抛出点所要的时间满足 ： 若 B上升到最高

9、点后在下落的过程中,A从后面追上B而相遇。小结 若B球在上升过程中与A相遇 若 B上升到最高点后在下落的过程中,A从后面追上B而相遇。A、B不可能在空中相遇，只能在B落地后，A才能落地。从12m高的平台边缘有一小球A自由落下， 此时恰有一小球B在A球正下方从地面上以 20ms的初速度竖直上抛。求：(1)经过多长时间两球在空中相遇；(2)相遇时两球的速度vA、vB；(3)若要使两球能在空中相遇，B球上抛的初速度v0B 最小必须为多少？(取g=10m s2)例 8若要使A、B两球能在空中相遇，则B球在空 中飞行的时间至少应比A球下落12米的时间长 。分 析A、B相遇可能有两个时刻 B球在上升过程中

10、与A相遇， B上升到最高点后在下落的过程中,A从后面追上B而相遇。解：(1)B球上升到最高点的高度为：此高度大于平台的高度hA=12m， 故A、B两球一定是在B球上升的过程中相遇。(2)相遇时 vA=gt1=100.6ms=6msvB=v0B-gt1=(20-100.6)ms=14ms(3)设A球下落12米运动的时间为tA若B球以v0B上抛，它在空中飞行的时间为要使A、B球相遇，必须有tBtA，即一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动， 在上升过程中最后1s初的瞬时速度的大小和 最后1s内的位移大小分别为( )A10ms，10m B10ms，5mC5ms，5m D由于不知道v0的大小，无法计算 习 题答案：B将一物体以某一初速度竖直上抛，在图中能 正确表示物体在整个运动过程中的速率v与时 间t的关系的图像是（ ） 答案：B习 题某人在高层楼房的阳台外侧上以20ms的速度 竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点 15m处所经历的时间可以是多少（空气阻力不 计，g取10ms2）答案：1s、3s、（2+7）s习 题