高中物理精品講義之--自由落體運動.

1、勻變速直線運動的應用考試要求內(nèi)容基本要求略高要求較高要求勻變速直線運動的推論理解勻變速直線運動的推論，運用這些推論解決簡單問題熟練運用勻變速直線運動的相關(guān)結(jié)論解決較復雜問題在綜合性問題中靈活運用勻變速直線運動的推論自由落體運動掌握自由落體運動的概念和特點運用勻變速運動的規(guī)律解決自由落體運動的問題豎直上拋運動掌握豎直上拋、豎直下拋運動的概念和特點運用豎直上拋運動的對稱性解決問題知識點睛知識點1 勻變速直線運動規(guī)律的應用1勻變速直線運動的公式（1）速度公式：（由加速度的定義式可以直接推導得出）（2）平均速度公式：（3）位移公式：由于位移，又有，在此三式中消去和，即得到位移公式（4）速度位移公式：由

2、于，又有即，代入前式可得：，即：勻變速直線運動的推論（1）在連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移之差為恒定值證明一：如果物體做勻變速直線運動，那么對于連續(xù)相等相隔為的時間，第個時間段的位移為：同理有：故任意連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差為：證明二：設(shè)物體在第一段時間段的初速度為，第二段時間段的初速度為，則有：，故：（2）某段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度對于勻變速直線運動而言，某時間中間時刻的瞬時速度應為：（3）某段位移內(nèi)中間位置的瞬時速度等于對于某段位移，若它的初速度為，末速度為，那么有；同理，完成時，有：，即，解得：（4）的勻加速直線運動：在時間內(nèi)位移之比為：第一個內(nèi)、第二個內(nèi)、位移之比為：在

3、位移內(nèi)所用的時間之比為：通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為：對末速度為零的勻變速直線運動，可以相應的運用這些規(guī)律例題精講【例1】 做勻加速直線運動的物體，速度從增加到時位移為，則速度由增加到時的位移為（ ）ABCD【例2】 汽車以的速度做勻速直線運動，剎車過程的加速度大小為，那么開始剎車后與開始后，汽車通過的位移之比為（ ）A B C D【例3】 某做勻加速直線運動的物體，設(shè)它運動全程的平均速度是，運動到中間時刻的速度是，經(jīng)過全程一半位置的速度是，則下列關(guān)系中正確的是（ ）ABCD【例4】 做勻加速運動的列車出站時，車頭經(jīng)過站臺某點時速度是，車尾經(jīng)過點時的速度是，則這列列車的中點經(jīng)過點時的速度為

4、 ( )ABCD【例5】 一質(zhì)點做初速度為零的勻加速直線運動，則此質(zhì)點在第個內(nèi)，第個內(nèi)和第內(nèi)的位移之比為（ ）ABCD【例6】 一個質(zhì)點從靜止開始做勻加速直線運動，已知它在第內(nèi)的位移是，求它前進所用的時間【例7】 美國“肯尼迪”號航空母艦上飛機跑道長，在跑道一端停有“”型戰(zhàn)斗機，已知“”型戰(zhàn)斗機在跑道上加速時可產(chǎn)生的最大加速度為，飛機起飛速度為，要想該飛機在此艦上正常起飛，航空母艦應沿起飛方向至少以多大的速度勻速航行?【例8】 一物體從斜面頂端由靜止開始勻加速下滑到斜面底端，最初內(nèi)經(jīng)過的路程為，最后經(jīng)過的路程為，已知，求斜面的長度知識點睛知識點2 自由落體運動1自由落體運動（1）定義物體只在重

5、力作用下從靜止開始下落的運動，叫自由落體運動（free-fall motion）這種運動只在沒有空氣的空間才能發(fā)生，在有空氣的空間，如果空氣阻力的作用比較小，可以忽略，物體的下落也可以近似看作自由落體運動（2）特點初速度受力特點：只受重力作用，沒有空氣阻力或空氣阻力可忽略不計加速度是重力加速度，其大小不變，方向始終豎直向下（3）運動性質(zhì)：自由落體運動是初速度為零加速度為的勻加速直線運動2自由落體運動的規(guī)律（1）速度公式由于做自由落體運動的物體只受重力作用，其運動性質(zhì)是初速度為零加速度為的勻加速直線運動故（2）下落高度下落高度實質(zhì)上即是物體做初速度為零加速度為的勻加速直線運動的位移：（也即）（3

6、）下落時間自由下落高度，可以解得：下落高度所需要的時間為（4）落地速度物體從高處開始做自由落體運動，落地所需時間為，此時速度應為：例題精講【例9】 關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是（ ）A某段時間的中間時刻的速度等于初速度與末速度和的一半B某段位移的中點位置的速度等于初速度與末速度和的一半C在任何相等時間內(nèi)速度變化相同D在任何相等時間內(nèi)位移變化相同【例10】 關(guān)于自由落體運動，下列說法錯誤的是：（ ）A某段時間內(nèi)的平均速度等于初速與末速和的一半B某段時間內(nèi)的平均速度等于正中間時刻的瞬時速度C在相等時間里速度的變化相同D在相鄰兩段相等的時間T內(nèi)，發(fā)生的位移的差為2gT2【例11】 關(guān)于自由落體

7、運動，下列說法正確的是（ ）A物體從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動B自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動C如果空氣阻力比重力小很多，空氣阻力可以忽略不計，這時由靜止開始的運動必定為自由落體運動D自由落體運動是只受重力作用，其加速度為重力加速度的運動【例12】 一個鐵釘與一個小棉花團同時從同一高處下落，總是鐵釘先落地，對這一現(xiàn)象的下列解釋中，正確的是（ ）A鐵釘比棉花團重B鐵釘比棉花團小C棉花團受到的空氣阻力大D鐵釘?shù)闹亓铀俣缺让藁▓F的大【例13】 有一批記者乘飛機從廣州來到北京旅游，他們托運的行李與在廣州時比較，行李的質(zhì)量將（ ），所受重力的大小將（ ）A變大B不變C變小D無法比較

8、【例14】 物體做自由落體運動，經(jīng)過通過整個高度的中點，那么該物體開始所在位置距地面的高度為（?。?）ABCD無法確定【例15】 自由下落的物體，自起點開始依次下落三段相等位移所用時間的比是（ ）ABCD【例16】 自由下落的物體，它下落一半高度所用的時間和全程所用的時間之比是（ ）ABCD【例17】 物體從某一高度自由下落，第內(nèi)就通過了全程的一半，物體還要下落多少時間才會落地 ( )ABCD【例18】 一物體從高處自由下落，經(jīng)時間落地，則當它下落時離地面的高度為（ ）A B C D【例19】 自由下落的物體在頭內(nèi)，頭內(nèi)和頭內(nèi)下落的高度之比是_，在第1個內(nèi)、第2個內(nèi)、第3個內(nèi)下落的高度之比又

9、是_.【例20】 在現(xiàn)實生活中，雨滴大約在1.5km左右的高空中形成并開始下落計算一下，若該雨滴做自由落體運動，到達地面時的速度是多少？你遇到過這樣快速的雨滴嗎？據(jù)資料顯示，落到地面的雨滴速度一般不超過8m/s，為什么它們之間有這么大的差別呢？【例21】 甲、乙兩個物體做自由落體運動，已知甲的重力是乙的重力的倍，甲距地面高度是乙距地面高度的一半，則（ ）A甲的加速度是乙的倍 B甲落地的速度是乙的一半C各落下時，甲、乙的速度相等 D各落下時，甲、乙的速度相等【例22】 甲、乙兩物體分別從和高處同時自由落下，不計空氣阻力，下面描述正確的是 （ ）A落地時甲的速度是乙的B落地的時間甲是乙的倍C下落時

10、甲的速度與乙的速度相同D甲、乙兩物體在最后內(nèi)下落的高度相等【例23】 長為的豎直桿下端距離一豎直隧道口為，若這個隧道長也為，讓這根桿自由下落，它通過隧道的時間為 （ ）ABCD【例24】 從某一高度相隔先后由靜止釋放的兩個相同的小球甲和乙，不計空氣阻力，它們在空中的任一時刻（ ）A甲、乙兩球距離越來越大，甲、乙兩球速度之差越來越大B甲、乙兩球距離始終保持不變，甲、乙兩球速度之差保持不變C甲、乙兩球距離越來越大，但甲、乙兩球速度之差保持不變D甲、乙兩球距離越來越小，甲、乙兩球速度之差越來越小【例25】 一礦井深為，在井口每隔相同的時間間隔落下一小球，當?shù)趥€小球剛從井口開始下落時，第個小球恰好達到

11、井底，則相鄰兩個小球開始下落的時間間隔為多少，這時第個小球與第個小球相距多少米？（?。┲R點睛知識點3 豎直上拋運動1豎直下拋的規(guī)律：規(guī)定拋出點為原點，豎直向下的方向為正方向則規(guī)律公式為：2豎直上拋運動（1）運動性質(zhì)可以將其分為兩個過程來處理：上升過程為的勻減速直線運動；下落過程為自由落體運動，利用前面的規(guī)律公式求解因為整個運動過程的加速度不變，都是，且豎直向下，整個運動可以看成是一個勻減速直線運動，這樣處理更方便規(guī)定拋出點為原點，豎直向上的方向為正方向，如右圖所示，則規(guī)律公式為：（2）豎直上拋運動的特點豎直上拋運動具有對稱性，上升過程和下落過程是可逆的物體在通過同一位置時，上升速度和下落速度

12、大小相等；物體在通過同一高度的過程中，上升時間與下落時間相等（3）豎直上拋運動的幾個具體值物體上升的時間設(shè)物體經(jīng)過時間上升到最高點，在這一時刻，物體速度為零，由此可知：，所以物體上升的時間上升的最大高度物體上升的最大高度，就是時的高度，把這個式子代入位移公式就可以得出物體上升的最大高度：物體下落的時間物體落回到初位置時位移為，即代入位移公式得，所以，表示物體經(jīng)過上升和下降過程后落回原地所需的時間落回原地的速度已知落地時間為，由公式可以求出落回原地的速度為：例題精講【例26】 小球做自由落體運動，與地面發(fā)生碰撞，反彈后速度大小與落地速度大小相等若從釋放小球時開始計時，且不計小球與地面發(fā)生碰撞的時間，則小球運動的速度圖線可能是圖中的（ ）【例27】 將物體豎直向上拋出后，能正確表示其速率隨時間的變化關(guān)系的圖線的是（ ）【例28】 年悉尼奧運會將蹦床運動列為奧運會的正式比賽項目，運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦起、騰空并做空中動作為了測量運動員躍起的高度，某同學在彈性網(wǎng)上安裝了壓力傳感器，利用傳感器記錄運動員運動過程中對彈性網(wǎng)的壓力，并用計算機做出壓力時間圖象，如圖所示設(shè)運動員在空中運動時可視為質(zhì)點，則運動員躍起的最大高度為（）（ ）A B C D【例29】 從地面豎直上拋一物體，同時在離地面