高中物理自由落體運(yùn)動(dòng)

1、廣東省2009屆高三物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案自由落體運(yùn)動(dòng)【知識(shí)要點(diǎn)】一、自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)：物體從靜止開(kāi)始僅在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，就是自由落體運(yùn)動(dòng)， 就是說(shuō),物體的初速度為零，加速度為 g。由于自由落體運(yùn)動(dòng)的初速度為零，故可充分利用比例關(guān)系。二、應(yīng)用自由落體規(guī)律時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題自由落體運(yùn)動(dòng)，其兩個(gè)條件是：初速度為零，加速度大小為重力加速度，這兩個(gè)條件 必須同時(shí)具備。自由落體運(yùn)動(dòng)中，中間某段的運(yùn)動(dòng)叫豎直下拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該用初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律去解決。三、豎直上拋運(yùn)動(dòng)物體以初速度V0豎直向上拋出后，只在重力作用下所做的運(yùn)動(dòng)。兩種常見(jiàn)的處理方法：分段法：將上升階段看作加速度大小為g的勻減速直線運(yùn)

2、動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的上升階段的末速度為零；下落階段為自由落體運(yùn)動(dòng)。整體法：將上升階段和下降階段統(tǒng)一看成是初速度向上、加速度向下的勻變速直線 運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)推論：2，-一、 V上升的最大高度 h=；2g上升到最大高度所需的時(shí)間 t=Vo/g?！镜湫屠}】V隨時(shí)間t變化關(guān)系的圖線是圖中的（）例1 將物體豎直上拋后，能正確表示其速率例2某同學(xué)身高1.8m,在運(yùn)動(dòng)會(huì)上他參加跳高比賽，起跳后身體橫著越過(guò)了1.8m高度的橫桿。據(jù)此可估算出他起跳時(shí)豎直向上的速度大約為（）A . 2m/s B . 4m/sC. 6m/s D. 8m/s例3從空中同一點(diǎn)先后有兩個(gè)物體落下，若以其中一個(gè)物體作為參考系， 另一個(gè)物體作何種運(yùn)動(dòng)

3、？例4 一條鐵鏈長(zhǎng)5 m,鐵鏈上端懸掛在某一點(diǎn)，放開(kāi)后讓它自由落下，鐵鏈經(jīng)過(guò)懸點(diǎn)正下 方25 m處某一點(diǎn)所用的時(shí)間是 s.(取g=10 m/s2)例5跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演，當(dāng)飛機(jī)離地面224 m時(shí)，運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)飛機(jī)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，立即打開(kāi)降落傘，展傘后運(yùn)動(dòng)員以12.5 m/s2的平均加速度勻減速下降，為了運(yùn)動(dòng)員的安全， 要求運(yùn)動(dòng)員落地速度最大不得超過(guò)5 m/s。g=10 m/s2。求:(1)運(yùn)動(dòng)員展傘時(shí)，離地面的高度至少為多少？著地時(shí)相當(dāng)于從多高處自由落下？(2)運(yùn)動(dòng)員在空中的最短時(shí)間為多少?【當(dāng)堂反饋】1991年5月11日的北京晚報(bào)曾報(bào)道了這樣一則動(dòng)人的事跡：5月

4、9日下午，一位4歲小男孩從高層塔樓的 15層墜下，被同樓的一位青年在樓下接住，幸免于難。設(shè)每層樓高度是3 m,這位青年從他所在地方?jīng)_到樓下需要的時(shí)間是1.3 s,則該青年要接住孩子，至多允許他反應(yīng)的時(shí)間是(g=10 m/s2)()A. 3.0 sB . L7 SC. 0.4 sD . I.JS.由高處的某一點(diǎn)開(kāi)始，甲物體先做自由落體運(yùn)動(dòng)，乙物體后做自由落體運(yùn)動(dòng)，以乙為參考系，甲的運(yùn)動(dòng)情況是()A.相對(duì)靜止B.向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.向下做自由落體運(yùn)動(dòng). 一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面的10m高的平臺(tái)上向上躍起，舉雙臂直體離開(kāi)臺(tái)面，此時(shí)其重心位于手到腳全長(zhǎng)的中點(diǎn)。躍起后重心升高0.4

5、5m,達(dá)到最高點(diǎn)，落水時(shí)身體豎直，手先入水。（在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì)）從離開(kāi)跳臺(tái)到手觸水面，他可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是 so （計(jì)算時(shí)，可以把運(yùn)動(dòng)員看做全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)上，g取10m/s2,結(jié)果保留兩位數(shù)字。）.利用水滴下落可以測(cè)出重力加速度g。調(diào)節(jié)水龍頭，讓水滴一滴一滴地流出。在水龍頭間的正下方放一個(gè)盤(pán)子， 調(diào)整盤(pán)子的高度，使一滴水滴碰到盤(pán)子時(shí)， 恰好有一水滴從水龍頭 開(kāi)始下落，且空中還有一滴正在下落中的水滴。測(cè)出水龍頭到盤(pán)子間距離為ho再用秒表測(cè)時(shí)間，從第一滴水滴離開(kāi)水龍頭開(kāi)始記時(shí)，到第 N滴水滴落至盤(pán)中，共用時(shí)間為T(mén)o求重力加速度是多少？自由落體運(yùn)動(dòng)【典型例

6、題】例1 D（注意豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：上升階段速度逐漸減小，而在下降階段速度逐漸增加，且加速度的數(shù)值都為 g,即重力加速度。所以 vt圖象應(yīng)為一直線。 圖線的斜率表示了加速度的大小。要求大小相等、方向相反，同時(shí)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)的速度大小為零，從以上分析可知，答案 D符合條件。）例2B （由題可知，人的重心約升高0.9m,因而人起跳時(shí)的初速度將為2gh=v2得v= 2gh =4.2m/s,故本題應(yīng)選 B。）例3以先下落的物體為參考系，則后下落的物體將向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。分析：研究一物體相對(duì)某一參考系作何種運(yùn)動(dòng)時(shí)，可根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況， 確定出物體相對(duì)參考系運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化關(guān)系，然后來(lái)了解

7、其運(yùn)動(dòng)的特征。本題中，若以后下落物體作為參考系，并設(shè)其運(yùn)動(dòng)先后相差to時(shí)間，則當(dāng)后一物體下落 t時(shí)間時(shí)，兩物體間的距離為s= g(t+to)2- - gt2=gtot+ gto2222由于to為定值，故前一物體相對(duì)后一物體的距離為時(shí)間的一次函數(shù)，在位移圖象中為一傾斜直線，表示前一物體相對(duì)后一物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向向下，相反若以先下落的物體為參考系，則后下落的物體將向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。例4 (J5-2) s(由h=1gt2得，鐵鏈的下端到達(dá)25 m處所用時(shí)間t1 = J33 =2 s, TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark6 o Current Docume

8、nt 2io鐵鏈的上端到達(dá)25 m處所用的時(shí)間為t2= 22 J2-25 55 s):g io例 5 8.6 s口解：運(yùn)動(dòng)員跳傘表演的過(guò)程可分為兩個(gè)階段，即降落傘打開(kāi)前和打開(kāi)后。丁 二由于降落傘的作用，在滿足最小高度且安全著地的條件下，可認(rèn)為Vm=5Q電m/s的著地速度方向是豎直向下的，因此求解過(guò)程中只考慮其豎直方向的H運(yùn)動(dòng)情況即可。在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示。T4卜(1)由公式Vt2Vo2=2as可得也影第一階段：v2= 2g h 15m”第二階段：V2-Vm2=2ah2又：h1+h2 = H解式可得展傘時(shí)離地面的高度至少為h2=99用.設(shè)以5 m/s速度著地相當(dāng)于從高h(yuǎn)處自由下落，則,

9、V 5h=m= 12：)口2g 2 io(2)由公式s=Vot+ ； at2可得：第一階段：hi= gti2i第二階段：h2=Vt2- -at222又：t=ti + t2解式可得運(yùn)動(dòng)員在空中的最短時(shí)間為【當(dāng)堂反饋】i. B(由自由落體運(yùn)動(dòng)知，小孩落地時(shí)間為t=8.6 s如J3s=3 s,故反應(yīng)時(shí)間,g io為 i.7 s。)B(甲相對(duì)于乙的加速度為零，相對(duì)于乙的速度向下，故甲相對(duì)于乙向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確。)i.7s解：運(yùn)動(dòng)員跳起達(dá)到最高點(diǎn)所用的時(shí)間為：hi=1ati2故ti= J2& =0.3s.446s人從最高點(diǎn)至水面的高度是10+0.45=10.45m ,下落可以看成是自由落體運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為t2,則:,1,2h2= at2故2故空中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為：t=ti+t2=0.3+1.446=1.7s,2(N 1) h1. g=22T2解：當(dāng)?shù)谝坏嗡温渲?/p>