2020年高中物理第一章運動的描述1.9自由落體運動的研究學案教科版

1、對自由落體運動的研究HBi!K雕世【明詢學習目標.郭嶼喝，有的放矢】一、考點突破：此部分內(nèi)容在高考物理中的要求如下：知識點考名腰求題型說明自由落體運動1 .掌握自由落體的運動規(guī)律及其應(yīng)用；2 .掌握豎直上拋運動的規(guī)律及其應(yīng)用。選擇題、計算題局考中一般以選擇題或在計算題中的一個小過程的形式出現(xiàn)、重難點提示：重點：自由落體和豎直上拋運動的規(guī)律應(yīng)用。難點：豎直上拋運動的對稱性的應(yīng)用。、自由落體運動:便難要點觥頰E】 IV1 .概念：物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運動叫自由落體運動。2 .基本特征：只受重力，且初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動。3 .基本規(guī)律：由于自由落體運動是初速度為零的

2、勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的基本公式及其推論都適用于自由落體運動。(1)速度公式：v=gt.12(2)位移公式：h=,gt(3)位移與速度的關(guān)系：v2=2gh4 .推論v1(i)平均速度等于中間時刻的瞬時速度，也等于末速度的一半，即v=2=-gt(2)在相鄰的相等時間內(nèi)下落的位移差A(yù)h=gf(T為時間間隔)5 .應(yīng)用：(1)測反應(yīng)時間；(2)估測曝光時間二、豎直上拋運動：1 .概念：將物體以一定的初速度沿豎直方向向上拋出去，物體只在重力作用下所做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豎直向上，以初速度的方向為正方向，則a=-go3 .運動分析：上升階段做勻減速直線運

3、動，下降階段做勻加速直線運動，全過程可看作勻減速直線運動。24 .基本公式：v=v0gt,h=0,v?v0=2gx。2g5 .豎直上拋運動的重要特性(1)對稱性時間對稱性：上升過程和下降過程時間相等；速度對稱性：上升過程和下降過程通過同一點時速度大小相等。(2)多解性通過某一點對應(yīng)兩個時刻，即：物體可能處于上升階段，也可能處于下降階段。曲典附咕所【XK+橫眼曬聯(lián)】1c一lJ,r例題1在學習了伽利略對自由落體運動的研究后，甲同學給乙同學出了這樣一道題：一個物體從塔頂落下(不考慮空氣阻力)，物體到達地面前最后一秒內(nèi)通過的位移為整個位移的79,求塔高H(取g=10m/s2)。25乙同學的解法：根據(jù)h

4、=1gt2得物體在最后1s內(nèi)的位移bi=1gt2=5m,再根據(jù)工=79得22H25Hf=13.9m,乙同學的解法是否正確？如果正確說明理由，如果不正確請給出正確的解析過程和答案。思路分析：乙同學的解法不正確。根據(jù)題意設(shè)物體從塔頂落到地面所經(jīng)歷的時間為t,通過的位移為H,物體在(t1)秒內(nèi)的位移為ho據(jù)自由落體運動規(guī)律，有12Hh2gth=2g(t-D216252由題意得2=(-2-)-Ht聯(lián)立以上各式解得H=125m思維突破：由本題的解答過程，我們可以體會到選取合適的物理過程作為研究對象是多么重要，運動學公式都對應(yīng)于某一運動過程，復雜的運動過程中選擇恰當?shù)难芯窟^程是關(guān)鍵。例題2某人站在高樓的平

5、臺邊緣，以20m/s的初速度豎直向上拋出一石子。求:(1)石子上升的最大高度是多少？回到拋出點所用的時間為多少?(2)石子拋出后通過距拋出點下方一 2、10m/s。)思路分析：解法一：上升過程，勻減速直線運動, =0,根據(jù)勻變速直線運動公式：v2V0 2=2ax, v=V0+at, 得20m處所需的時間。取豎直向上為正方向,物體上升的最大高度:2VoVo2220(不考慮空氣阻力，取V0= 20 m/s , 31= g, v上升時間：t1 =卡"2J=W=20m= 20 m；V0 20=_= 77s= 2 sa g 10下落過程，自由落體運動，取豎直向下為正方向，V02= 0 到拋出點

6、下方20 m處時，X2= 40 m,根據(jù)自由落體公式，得a2=g,回到拋出點時，X1= H,卜落到拋出點的時間：t 2=、)與2X20k s=2 s卜落到拋出點下方 20 m處的時間：t2.2X4010s= 2yJ2 s所以最大高度H=20m,回到拋出點所用的時間為4s,落到拋出點下方20m處所經(jīng)歷時間為2（1+淄）s。解法二：全過程分析，取向上為正方向，V0=20m/s,a=g,最大高度時v=0,回到原拋出點時xi=0m,落到拋出點下方20m處日x=20m,由勻變速運動公式得最大高度：H=回到原拋出點:V022022gi= 2X 10 m = 20 mX1 = V0t 1 一 2gt 1 ,

7、 11 =2V0 2X20落到拋出點下方20 m 處時：x= v°t2g 1 2gt亡 s=4 s2 I代入數(shù)據(jù)得1-20=20t2-x10t212=(2+2J2)s解得1t2,=(22的s,舍去，結(jié)果同上。答案：(1)20m4s(2)(2+2®sStI?寶典佛展升華高分豪取】、.ii-1【知識脈絡(luò)】1 .自由落體規(guī)律特征思考：自由落體運 動有哪些應(yīng)用？*1自由落體運動2 .豎直上拋【技巧突破】1 .豎直上拋運動的研究方法(1)分段法：可以把豎直上拋運動分成上升階段的勻減速直線運動和下降階段的自由落體運動處理，下降過程是上升過程的逆過程。(2)整體法：從全過程來看，加速度方向始終與初速度的方向相反，所以也可把豎直上拋運動看成是一個勻變速直線運動。2 .豎直上拋運動的對稱性如圖所示，物體以初速度V0豎直上拋，A、B為