《高考物理一轮复习 专题一 第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 专题一 第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动课件（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 3 讲自由落体运动和竖直上抛运动考点 1 自由落体运动的规律及应用1自由落体运动重力静止(1)定义：物体仅在_作用下从_开始下落的运动(2)实质：初速度为_的_直线运动零2自由落体运动的加速度(重力加速度)匀加速(1)特点：在同一地点，一切物体做自由落体运动中的加速度都_，这个加速度叫重力加速度，用 g 表示相同(2)大小：在地球表面上不同的地方，重力加速度的大小是不同的，它随纬度的升高而_，随海拔的升高而_无特殊说明，g 一般取_ m/s2；粗略计算时，g 可取_ m/s2.(3)方向：_增大减小9.8103自由落体运动的规律竖直向下(1)vt_，h_,_.gt2gh(2)所有匀变速直线
2、运动的推论，包括初速度为零的比例式结论，都适用于自由落体运动4研究自由落体运动的方法(1)理想化方法：从最简单、最基本的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰理想化是研究物理问题常用的方法之一(2)根据理想化方法建立自由落体运动模型：当物体所受重力远大于空气阻力时，空气阻力就可以忽略不计，近似看成仅受重力作用，这时的自由下落的运动就当成是自由落体运动1.(单选)“嫦娥奔月”蕴含着炎黄儿女千年的飞天梦想，随着我国“嫦娥计划”的逐步进展，奔月梦想即将成为现实某校物理兴趣小组收集了月球表面的许多资料，如 没有空气；重力加速度约为地球表面的 1/6；没有磁场 并设想登上月球后，完
3、成如下实验：在空中从同一高度同时自由释放氢气球和铅球，忽略地球和其它星球的影响，你认为以下说法正确的是()A氢气球和铅球都处于漂浮状态B氢气球和铅球都将下落，且同时落地C氢气球将加速上升，铅球加速下落D氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面解析：氢气球、铅球均自由下落，重力加速度都相同，高度相同，所以下落时间也相同答案：B2(单选)两物体分别从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为 t，第二个物体下落时间为 t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距()DAgt2B3gt2/8C3gt2/4Dgt2/4【教师参考备选题】如图所示，悬挂的直杆 AB 长为 L1，在其下L2处，有一长为L
4、3的无底圆筒CD，若将悬线剪断，则直杆穿过圆筒所用的时间为多少？解：直杆穿过圆筒所用的时间是从杆 B 点落到筒 C 端开始，到杆的 A 端落到 D 端结束设杆 B 落到 C 端所用的时间为 t1，杆 A 端落到 D 端所用的时间为 t2.(1)vt_；(2)s_；(3) _.考点 2竖直上抛运动的规律及应用1竖直上抛运动：物体只在_作用下竖直向上抛出的运动重力2竖直上抛运动的规律(4)两个特征量：最大高度 h_；运动时间 t_.2v0/gv0gt2gh3.两种处理办法匀减速自由落体(1)分段法：上升阶段看做末速度为零，加速度大小为 g 的_直线运动，下降阶段为_运动(2)整体法：从整体来看，运
5、动的全过程加速度大小恒定且方向与初速度 v0 方向始终相反，因此可以把竖直上抛运动看做是一个统一的减速直线运动这时取抛出点为坐标原点，初速度 v0 方向为正方向，则 a_.g4竖直上抛运动上升和下降(落回原处)的两个过程互为逆运动，具有_性有下列结论：对称(1)物体从某点出发上升到最高点的时间与从最高点回落到出发点的时间相等即 t上t下_.所以，从某点抛出后又回到同一点所用的时间为 t2v0/g.v0/g(2)上升时的初速度 v0 与落回出发点的速度 v 等值反向，即vv0 .(3)以上特点，对于一般的匀减速直线运动都能适用若能灵活掌握以上特点，可使解题过程大为简化尤其要注意竖直上抛物体运动的
6、对称性和速度、位移的正负3(单选)(湛江一中 2011 届高三月考)将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，物体在回到抛出点的运动过程中所受空气阻力忽略不计，则物体()DA落地速度小于抛出速度B在最高点的加速度为零C上升时间大于下落时间D上升时的加速度等于下落时的加速度解析：根据竖直上抛运动上升和下降过程的对称性可知 A、C 选项错误；由于竖直上抛运动只受重力的作用，无论在上升过程、下降过程还是最高点，物体的加速度都为 g，故 B 错 D 对4系有一重物的气球，以 4 m/s 的速度匀速上升，当离地9 m 时，绳断了，求重物的落地时间(g 取 10 m/s2)热点 1 自由落体运动规律的理解【
7、例 1】(单选)关于自由落体运动，下列说法正确的是( )CA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：竖直向下运动的物体除受重力外还可以受到其它竖直方向力的作用，故 A 错误；B 选项中，物体不一定只受重力作用，初速度也不一定为零，故 B 错误选择 C.1(2010 年惠州三模)在游乐场中，有一种大型游戏机叫“跳楼机”参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面 40 m 高处，然后由静止释放为研究方便，可以认为座椅沿轨道做自由落体运
8、动.1.2 s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面 4 m高处时速度刚好减小到零然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面(取 g10 m/s2)求：(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？(2)座椅在匀减速阶段的时间是多少？热点 2 竖直上抛运动规律的理解【例2】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”d10.50 m，“竖直高度”h11.0 m；跳蚤原地上跳的“加速距离”d20.00
9、080 m，“竖直高度”h20.10 m假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距离”仍为0.50 m，则人上跳的“竖直高度”是多少？解析：通过仔细审题不难发现“人和跳蚤的整个运动过程都视为质点”且“人具有与跳蚤相等的起跳加速度”这两条关键信息用 a 表示跳蚤起跳的加速度，v 表示离地时的速度，则对加速过程和离地后的上升过程分别有 v22ad2，v22gh2若假想人具有和跳蚤相同的加速度 a，v0 表示在这种假想下人离地时的速度，h 表示与此相应的竖直高度则加速过程和离地后上升过程分别满足2(双选)(2010 年茂名二模)关于竖直上抛运动，以下说法正确的是()CDA上升过程的加速度大于下降过
10、程的加速度B当物体到达最高点时处于平衡状态C从抛出点上升到最高点的时间和从最高点回到抛出点的时间相等D抛出时的初速度大小等于物体回到抛出点时的速度大小解析：竖直上抛运动只受到重力作用，全过程加速度大小恒定，故 A 错；最高点虽然速度为零，但加速度不为零，不是平衡状态，故 B 错；根据运动的对称性，从抛出点上升到最高点的时间和从最高点回到抛出点的时间相等，上升时的初速度与落回出发点的速度等值反向，故 C、D 对易错点 1：机械套用自由落体运动公式【例 1】一个物体从塔顶落下，在到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移的 9/25，求塔高(g10 m/s2)正确解析：根据题意画出运动草图，如图 1
11、31 所示物体从塔顶落到地面所经历时间为 t，通过的位移为 H，物体在t1 秒内的位移为 h.因为v00图 131 则有 H12gt2 h12g(t1)2HhH925 由解得 H125 m. 解决匀变速直线运动问题时，对整体与局部，局部与局部过程相互关系的分析，是解题的重要环节物体从塔顶落下时，对整个过程而言是初速度为零的匀加速直线运动而对部分最后一秒内物体的运动则不能视为初速为零的匀加速直线运动因为最后一秒内的初始时刻物体具有一定的初速度，由于对整体和部分的关系不清，导致物理规律用错，形成错解如本题初位置记为 A 位置，t1 秒时记为 B 位置，落地点为C位置(如图 132 所示)不难看出既
12、可以把 BC 段看成是整体过程 AC 与局部过程 AB 的差值，也可以把 BC 段看做是物体以初速度 vB 和加速度 g 向下做为时 1 s 的匀加速运动，而vB 可看成是局部过程 AB 的末速度这样分析就会发现其中一些隐含条件，使得求解方便图 1321某宇航员在一星球上高 32 米处自由释放一重物，测得最后 1 s 的路程为 14 m，求重物下落时间和该星球表面重力加速度解：设重物下落时间为 t，该星球表面重力加速度为 a，H32 m，最后 1 s 的路程为 h14 m，据题意：Hat2/2hat2/2a(t1)2 /2代入数据联立解得：a4 m/s2，t4 s 或 t4/7 s(根据题意，
13、须 t1 s，舍去)故重物下落时间为 4 s，该星球表面重力加速度为 4 m/s2.易错点 2：从气球上脱离的惯性问题【例 2】气球以 10 m/s 的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经 17 s 到达地面求物体刚脱离气球时气球的高度(g10 m/s2)正确解析：本题既可以将整个过程作为整体处理也可以分段处理解法一：可将物体的运动过程视为匀变速直线运动根据题意画出运动草图(如图 132)规定向下方向为正，则图 1332气球下挂一重物，以 v010 m/s 匀速上升，当到达离地高 h175 m 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？落地时的速度多大？(空气阻力不计，取 g10 m/s2)解：这里的研究对象是重物，原来它随气球以速度v0匀速上升绳子突然断裂后，重物不会立即下降，将保持原来的速度做竖直上抛运动，直至最高点后再自由下落从绳子断裂开始计时，经时间 t 最后物体落到地面，规定初速方向为正方向，则物体在时间 t 内的位移 h175 m.
