物理一 運動的描述 直線運動 第3講 自由落體運動和豎直上拋運動

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1、第3講自由落體運動和豎直上拋運動考點 1自由落體運動規(guī)律1.自由落體運動(1)定義：物體僅在_作用下從_開始下落的運動.重力靜止零勻加速(2)實質(zhì)：初速度為_的_直線運動.2.自由落體運動的加速度(重力加速度)(1)特點：在同一地點，一切物體做自由落體運動中的加速度都_，這個加速度叫重力加速度，用 g 表示.(2)大?。涸诘厍虮砻嫔喜煌牡胤?，重力加速度的大小是不同的，它隨緯度的升高而_ ，隨海拔的升高而_.無特殊說明，g 一般取_m/s2；粗略計算時，g 可取_m/s2.(3)方向：_.3.自由落體運動規(guī)律gt2gh相同增大減小9.810豎直向下考點 2豎直上拋運動規(guī)律1.豎直上拋運動(1)

2、定義：將物體以一定的初速度_拋出去，物體只在_作用下的運動叫豎直上拋運動.(2)基本特征：只受重力作用且初速度_，以初速度的方向為正方向，則 a_.(3)運動分析：上升階段做勻減速直線運動，下降階段做勻加速直線運動，全過程可看做勻減速直線運動.2.豎直上拋運動的規(guī)律豎直向上重力豎直向上gv0gt2gh【基礎(chǔ)自測】1.(2013 年新課標(biāo)卷)如圖 1-3-1 所示是伽利略 1604 年做斜面實驗時的一頁手稿照片，照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表所示.表中第二列是時間，第三列是物體沿斜面運動的距離，第一列是伽利略在分析實驗數(shù)據(jù)時添加的.根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，伽利略可以得出的結(jié)論是()圖 1-3-1113242

3、13093298164526255824366119249716006482104A.物體具有慣性B.斜面傾角一定時，加速度與質(zhì)量無關(guān)C.物體運動的距離與時間的二次方成正比D.物體運動的加速度與重力加速度成正比答案：C2.(多選，2017 年河北衡水饒陽高一期中)小明發(fā)現(xiàn)從核桃樹上同一高度的一顆核桃和一片樹葉同時從靜止落下，下列說法正確的是()A.核桃和樹葉的運動都是自由落體運動B.核桃先落地是由于核桃受到的重力較大C.核桃的運動可近似看成自由落體運動，而樹葉的運動則不能看成自由落體運動D.假如地球上沒有空氣，核桃和樹葉會同時落地答案：CD3.(多選)物體以 20 m/s 的初速度做豎直上拋運

4、動，空氣阻力忽略不計，g 取 10 m/s2，則()A.物體上升的最大高度為 40 mB.經(jīng) 2 s 物體上升到最高點C.物體上升階段的平均速度為 10 m/sD.拋出后 1 s 末物體位于拋出點和最高點的中間位置答案：BC4.(2015 年重慶卷) (1)同學(xué)們利用如圖 1-3-2 所示方法估測反應(yīng)時間.首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間.當(dāng)乙看見甲放開直尺時，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數(shù)為 x，則乙同學(xué)的反應(yīng)時間為_(重力加速度為 g).圖 1-3-2(2)基于上述原理，某同學(xué)用直尺制作測量反應(yīng)時間的工具，若測量范圍為 00.4 s，則

5、所用直尺的長度至少為_cm(g 取 10 m/s2)；若以相等時間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時間的刻度線，則每個時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度是_(填“相等”或“不相等”)的.熱點 1考向 1自由落體運動規(guī)律的應(yīng)用利用勻變速直線運動的規(guī)律求解【典題 1】(2016 年湖北重點中學(xué)高三聯(lián)考)如圖 1-3-3 所示木桿長 5 m，上端固定在某一點，由靜止放開后讓它自由落下(不計空氣阻力)，木桿通過懸點正下方 20 m 處圓筒AB，圓筒 AB 長為 5 m，g 取 10 m/s2，求：(1)木桿經(jīng)過圓筒的上端 A 所用的時間 t1 是多少？(2)木桿通過圓筒 AB 所用的時間 t2 是多少？圖

6、1-3-3方法技巧：(1)在計算桿通過圓筒的時間時，既不能將桿視為質(zhì)點，又不能將圓筒視為質(zhì)點，此時要注意確定桿通過圓筒的開始和終止時刻之間所對應(yīng)的下落高度.(2)物體由靜止開始的自由下落過程才是自由落體運動，從中間截取的一段運動過程不是自由落體運動，而是豎直下拋運動，應(yīng)該用初速度不為零的勻變速直線運動規(guī)律去解決豎直下拋運動問題.考向 2利用初速度為零的勻變速直線運動的推論解題【典題 2】(2017 年江西南昌期末)科技館中的一個展品如圖 1-3-4 所示，在較暗處有一個不斷均勻滴水的水龍頭，在一種特殊的間歇閃光燈的照射下，若調(diào)節(jié)間歇閃光的間隔時間正好與水滴從 A 下落到 B 的時間相同，可以看

7、到一種奇特的現(xiàn)象，水滴似乎不再下落，而是像固定在圖中的 A、B、C、D 四個位置不動，對出現(xiàn)的這種現(xiàn)象，下列描述正確的是(g 取 10 m/s2)()圖 1-3-4答案：B方法技巧：自由落體運動是初速度為零、加速度為 g 的勻加速直線運動，因此一切勻加速直線運動的公式均適用于自由落體運動，特別是初速度為零的勻加速直線運動的比例關(guān)系式，更是經(jīng)常在自由落體運動中運用到.熱點 2豎直上拋運動的兩種研究方法熱點歸納1.豎直上拋運動的兩種研究方法：(1)分段法：將全程分為兩個階段，即上升過程的勻減速階段和下落過程的自由落體階段.(2)全程法：將全過程視為初速度為 v0，加速度 ag 的勻變速直線運動，必

8、須注意物理量的矢量性.習(xí)慣上取 v0 的方向為正方向，則 v0 時，物體正在上升；v0 時，物體在拋出點上方；h0 時，物體在拋出點下方.時間的對稱性物體從拋出點上升到最高點所用時間與物體從最高點落回到原拋出點所用時間相等，即物體在上升過程中某兩點之間所用的時間與下降過程中該兩點之間所用的時間相等速度的對稱性物體上拋時的初速度與物體又落回原拋出點時的速度大小相等、方向相反物體在上升階段和下降階段經(jīng)過同一個位置時的速度大小相等、方向相反能量的對稱性豎直上拋運動物體在上升和下降過程中經(jīng)過同一位置時的動能、重力勢能及機械能分別相等2.豎直上拋運動的三種對稱性：【典題 3】某人站在高樓的平臺邊緣，以

9、20 m/s 的初速度豎直向上拋出一石子.不考慮空氣阻力，g 取 10 m/s2.求：(1)石子上升的最大高度及回到拋出點所用的時間.(2)石子拋出后到達距拋出點下方 20 m 處所需的時間.方法技巧：(1)分段法求解時一定要判斷物體上升的最大高度和上升到最高點的時間，下落的時間用總時間減去上升的時間.(2)全程法求解時一定要注意矢量運算法則，先選取正方向，所有矢量只要與正方向相同就取正，相反就取負(fù).【遷移拓展】(多選，2013 年全國大綱卷)將甲、乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時間相隔 2 s，它們運動的圖象分別如圖 1-3-5 中直線甲、乙所示.則()A.t2 s 時，兩球的高度相差一定為40 mB.t4 s 時，兩球相對于各自的拋出點的位移相等圖 1-3-5C.兩球從拋出至落到地面所用的時間間隔相等D.甲球從拋出至到達最高點的時間間隔與乙球相等解析：由于甲、乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，t2 s 時，兩球的高度相差不一定為40 m，兩球從拋出至落到地面所用的時間間隔不相等，選項 AC錯誤.根據(jù)速度-時間圖象與橫軸所夾面積表示位移可知，t4 s時，兩球相對于各自的拋出點的位移相等，選項 B 正確.由于甲、乙兩小球先后以同樣的速度豎直向上拋出，甲球從拋出至到達最高點的時間間隔與乙球相等，選項 D 正確.答案：BD