《高考風(fēng)向標(biāo)》年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題一 第3講 自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)課件

第3講自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)1自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用1．自由落體運(yùn)動(dòng)重力靜止(1)定義：物體僅在_______作用下從_____開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)．(2)實(shí)質(zhì)：初速度為_(kāi)____的__________直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．零2．自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度(重力加速度)勻加速(1)特點(diǎn)：在同一地點(diǎn)，一切物體做自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都________，這個(gè)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，它隨緯度的升高而_______，隨海拔的升高而______．無(wú)特殊說(shuō)明，g一般取____m/s2；粗略計(jì)算時(shí)，g可取___m/s2.(3)方向：__________．增大減小9.8103．自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律豎直向下(1)vt＝____，h＝______,＝_____.gt2gh

(2)所有勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論，包括初速度為零的比例式結(jié)論，都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)．4．研究自由落體運(yùn)動(dòng)的方法

(1)理想化方法：從最簡(jiǎn)單、最基本的情況入手，抓住影響運(yùn)動(dòng)的主要因素，去掉次要的非本質(zhì)因素的干擾．理想化是研究物理問(wèn)題常用的方法之一．

(2)根據(jù)理想化方法建立自由落體運(yùn)動(dòng)模型：當(dāng)物體所受重力遠(yuǎn)大于空氣阻力時(shí)，空氣阻力就可以忽略不計(jì)，近似看成僅受重力作用，這時(shí)的自由下落的運(yùn)動(dòng)就當(dāng)成是自由落體運(yùn)動(dòng)．

1.(單選)“嫦娥奔月”蘊(yùn)含著炎黃兒女千年的飛天夢(mèng)想，隨著我國(guó)“嫦娥計(jì)劃”的逐步進(jìn)展，奔月夢(mèng)想即將成為現(xiàn)實(shí)．某校物理興趣小組收集了月球表面的許多資料，如①?zèng)]有空氣；②重力加速度約為地球表面的1/6；③沒(méi)有磁場(chǎng)……并設(shè)想登上月球后，完成如下實(shí)驗(yàn)：在空中從同一高度同時(shí)自由釋放氫氣球和鉛球，忽略地球和其它星球的影響，你認(rèn)為以下說(shuō)法正確的是()A．氫氣球和鉛球都處于漂浮狀態(tài)B．氫氣球和鉛球都將下落，且同時(shí)落地C．氫氣球?qū)⒓铀偕仙U球加速下落D．氫氣球和鉛球都將下落，但鉛球先落到地面解析：氫氣球、鉛球均自由下落，重力加速度都相同，高度相同，所以下落時(shí)間也相同．答案：B

2．(單選)兩物體分別從不同高度自由下落，同時(shí)落地，第一個(gè)物體下落時(shí)間為t，第二個(gè)物體下落時(shí)間為t/2，當(dāng)?shù)诙€(gè)物體開(kāi)始下落時(shí)，兩物體相距()DA．gt2B．3gt2/8C．3gt2/4D．gt2/4

【教師參考·備選題】如圖所示，懸掛的直桿AB長(zhǎng)為L(zhǎng)1，在其下L2處，有一長(zhǎng)為L(zhǎng)3的無(wú)底圓筒CD，若將懸線(xiàn)剪斷，則直桿穿過(guò)圓筒所用的時(shí)間為多少？

解：直桿穿過(guò)圓筒所用的時(shí)間是從桿B點(diǎn)落到筒C端開(kāi)始，到桿的A端落到D端結(jié)束．設(shè)桿B落到C端所用的時(shí)間為t1，桿A端落到D端所用的時(shí)間為t2.(1)vt＝_______；(2)s＝____________；(3)＝_______.考點(diǎn)2豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用1．豎直上拋運(yùn)動(dòng)：物體只在_______作用下豎直向上拋出的運(yùn)動(dòng)．重力2．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(4)兩個(gè)特征量：最大高度h＝_______；運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝______.2v0/gv0－gt－2gh3.兩種處理辦法勻減速自由落體

(1)分段法：上升階段看做末速度為零，加速度大小為g的_________直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，下降階段為_(kāi)__________運(yùn)動(dòng)． (2)整體法：從整體來(lái)看，運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程加速度大小恒定且方向與初速度v0

方向始終相反，因此可以把豎直上拋運(yùn)動(dòng)看做是一個(gè)統(tǒng)一的減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．這時(shí)取拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初速度v0

方向?yàn)檎较?，則a＝_____.－g4．．豎豎直直上上拋拋運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)上上升升和和下下降降(落落回回原原處處)的的兩兩個(gè)個(gè)過(guò)過(guò)程程互互為為逆逆運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，具具有有_____性性．．有有下下列列結(jié)論論：：對(duì)稱(chēng)稱(chēng)(1)物物體體從從某某點(diǎn)點(diǎn)出出發(fā)發(fā)上上升升到到最最高高點(diǎn)點(diǎn)的的時(shí)時(shí)間間與與從從最最高高點(diǎn)點(diǎn)回回落落到到出發(fā)發(fā)點(diǎn)點(diǎn)的的時(shí)時(shí)間間相相等等．．即即t上＝t下＝_______.所所以以，，從從某某點(diǎn)點(diǎn)拋拋出出后后又回回到到同同一一點(diǎn)點(diǎn)所所用用的的時(shí)時(shí)間間為為t＝2v0/g.v0/g(2)上上升升時(shí)時(shí)的的初初速速度度v0與落落回回出出發(fā)發(fā)點(diǎn)點(diǎn)的的速速度度v等值值反反向向，，即即v＝v0＝.(3)以以上特點(diǎn)點(diǎn)，對(duì)于于一般的勻減減速直線(xiàn)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)都都能適用用．若能能靈活掌握握以上特特點(diǎn)，可可使解題題過(guò)程大大為簡(jiǎn)化化．尤其其要注意意豎直上拋物體體運(yùn)動(dòng)的的對(duì)稱(chēng)性性和速度度、位移移的正負(fù)負(fù)．3．(單選)(湛江一中中2011屆高三月月考)將一個(gè)物物體以某某一速度從地面面豎直向向上拋出出，物體在回回到拋出出點(diǎn)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程程中所受受空氣阻力力忽略不不計(jì)，則則物體()DA．落地速度度小于拋出速速度B．在最高點(diǎn)點(diǎn)的加速度為為零C．上升時(shí)間間大于下落時(shí)時(shí)間D．上升時(shí)的的加速度等于于下落時(shí)的加加速度解析：根據(jù)豎直上拋拋運(yùn)動(dòng)上升和和下降過(guò)程的的對(duì)稱(chēng)性可知知A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤誤；由于豎直直上拋運(yùn)動(dòng)只只受重力的作作用，無(wú)論在在上升過(guò)程、下降過(guò)過(guò)程還是最高高點(diǎn)，物體的的加速度都為為g，故B錯(cuò)D對(duì)．4．系有一重重物的氣球，，以4m/s的速速度勻速上升升，當(dāng)離地9m時(shí)，，繩斷了，求求重物的落地地時(shí)間．(g取10m/s2)熱點(diǎn)1自由落體運(yùn)動(dòng)動(dòng)規(guī)律的理解解【例1】(單選)關(guān)于自由落體體運(yùn)動(dòng)，下列列說(shuō)法正確的的是()CA．物體豎直直向下的運(yùn)動(dòng)動(dòng)就是自由落落體運(yùn)動(dòng)B．加速度等等于重力加速速度的運(yùn)動(dòng)就就是自由落體體運(yùn)動(dòng)C．在自由落落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程程中，不同質(zhì)質(zhì)量的物體運(yùn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同同D．物體做自自由落體運(yùn)動(dòng)動(dòng)位移與時(shí)間間成反比解析：豎直向下運(yùn)動(dòng)動(dòng)的物體除受受重力外還可可以受到其它它豎直方向力的作作用，故A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中，物體體不一定只受受重力作用，初速度度也不一定為為零，故B錯(cuò)誤．選擇C.1．(2010年惠州三模)在游樂(lè)場(chǎng)中，，有一種大型型游戲機(jī)叫““跳樓機(jī)”．參加加游戲的游客客被安全帶固固定在座椅上上，由電動(dòng)機(jī)機(jī)將座椅沿光滑的的豎直軌道提提升到離地面面40m高處，然然后由靜止釋釋放．為研究方方便，可以認(rèn)認(rèn)為座椅沿軌軌道做自由落落體運(yùn)動(dòng).1.2s后后，開(kāi)始受到恒定定阻力而立即即做勻減速運(yùn)運(yùn)動(dòng)，且下落落到離地面4m高處時(shí)速度剛剛好減小到零零．然后再讓讓座椅以相當(dāng)當(dāng)緩慢的速度度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游游客送回地面面．(取g＝10m/s2)求：(1)座座椅在自由下落結(jié)結(jié)束時(shí)刻的速速度是多大？？(2)座椅在在勻減速階段段的時(shí)間是多多少？熱點(diǎn)2豎直上拋運(yùn)動(dòng)動(dòng)規(guī)律的理解解【例2】原地起跳時(shí)，先屈屈腿下蹲，然然后突然蹬地地．從開(kāi)始蹬地到離離地是加速過(guò)過(guò)程(視為勻加速速)，加速過(guò)過(guò)程中重心上升的距離稱(chēng)為“加速速距離”．離離地后重心繼繼續(xù)上升，在在此過(guò)程中重心上升升的最大距離離稱(chēng)為“豎直直高度”．現(xiàn)現(xiàn)有下列數(shù)據(jù)據(jù)：人原地上跳的的“加速距離離”d1＝0.50m，“豎直直高度”h1＝1.0m；跳蚤原地上跳的“加加速距離”d2＝0.00080m，，“豎直高度度”h2＝0.10m．假想人具有與與跳蚤相等的的起跳加速度度，而“加速速距離”仍為0.50m，則人上跳跳的“豎直高高度”是多少少？解析：通過(guò)仔細(xì)審題題不難發(fā)現(xiàn)“人和跳蚤的的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)過(guò)程都視為質(zhì)點(diǎn)”且“人具有與跳蚤蚤相等的起跳跳加速度”這兩條關(guān)鍵信息．用a表示跳蚤起跳跳的加速度，，v表示離地時(shí)的的速度，則對(duì)對(duì)加速過(guò)程和離地地后的上升過(guò)過(guò)程分別有v2＝2ad2，v2＝2gh2若假想人具具有和跳蚤蚤相同的加加速度a，v0表示在這種種假想下人離地時(shí)的的速度，h表示與此相相應(yīng)的豎直直高度則加速過(guò)程程和離地后后上升過(guò)程程分別滿(mǎn)足足2．(雙選)(2010年茂名二模模)關(guān)于豎直上上拋運(yùn)動(dòng)，，以下說(shuō)法法正確的是()CDA．上升過(guò)過(guò)程的加速速度大于下下降過(guò)程的的加速度B．當(dāng)物體體到達(dá)最高高點(diǎn)時(shí)處于于平衡狀態(tài)態(tài)C．從拋出出點(diǎn)上升到到最高點(diǎn)的的時(shí)間和從從最高點(diǎn)回回到拋出點(diǎn)點(diǎn)的時(shí)間相等D．拋出時(shí)時(shí)的初速度度大小等于于物體回到到拋出點(diǎn)時(shí)時(shí)的速度大大小解析：豎直上拋運(yùn)運(yùn)動(dòng)只受到到重力作用用，全過(guò)程程加速度大大小恒定，故A錯(cuò)；最高點(diǎn)點(diǎn)雖然速度度為零，但但加速度不不為零，不不是平衡狀態(tài)，，故B錯(cuò)；根據(jù)運(yùn)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)稱(chēng)性，從拋拋出點(diǎn)上升升到最高點(diǎn)的時(shí)間和和從最高點(diǎn)點(diǎn)回到拋出出點(diǎn)的時(shí)間間相等，上上升時(shí)的初初速度與落回出發(fā)發(fā)點(diǎn)的速度度等值反向向，故C、D對(duì)．易錯(cuò)點(diǎn)1：機(jī)械套套用自由落落體運(yùn)動(dòng)公公式【例例1】一個(gè)個(gè)物物體體從從塔塔頂頂落落下下，，在在到到達(dá)達(dá)地地面面前前最最后后一一秒秒內(nèi)內(nèi)通通過(guò)的的位位移移為為整整個(gè)個(gè)位位移移的的9/25，，求求塔塔高高(g＝10m/s2)．．正確確解解析析：：根據(jù)據(jù)題題意意畫(huà)畫(huà)出出運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)草草圖圖，，如如圖圖1－3－1所示示．．物體體從從塔塔頂頂落落到到地地面面所所經(jīng)經(jīng)歷歷時(shí)時(shí)間間為為t，通通過(guò)過(guò)的的位位移移為為H，物物體體在在t－1秒內(nèi)內(nèi)的的位位移移為為h.因?yàn)闉関0＝0圖1－3－1則有H＝12gt2

①h＝12g(t－1)2②H－h(huán)H＝925

③由①②③解得H＝125m.

解決決勻勻變變速速直直線(xiàn)線(xiàn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)問(wèn)問(wèn)題題時(shí)時(shí)，，對(duì)對(duì)整整體體與與局局部部，，局局部部與局局部部過(guò)過(guò)程程相相互互關(guān)關(guān)系系的的分分析析，，是是解解題題的的重重要要環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)．．物物體體從從塔塔頂頂落下下時(shí)時(shí)，，對(duì)對(duì)整整個(gè)個(gè)過(guò)過(guò)程程而而言言是是初初速速度度為為零零的的勻勻加加速速直直線(xiàn)線(xiàn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)．．而而對(duì)部部分分最最后后一一秒秒內(nèi)內(nèi)物物體體的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)則則不不能能視視為為初初速速為為零零的的勻勻加加速速直直線(xiàn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)．．因因?yàn)闉樽钭詈蠛笠灰幻朊雰?nèi)內(nèi)的的初初始始時(shí)時(shí)刻刻物物體體具具有有一一定定的的初初速速度度，，由于于對(duì)對(duì)整整體體和和部部分分的的關(guān)關(guān)系系不不清清，，導(dǎo)導(dǎo)致致物物理理規(guī)規(guī)律律用用錯(cuò)錯(cuò)，，形形成成錯(cuò)錯(cuò)解解．．如本本題題初初位位置置記記為為A位置置，，t－1秒時(shí)時(shí)記記為為B位置，落落地點(diǎn)為為C位置(如圖1－3－2所示)．不難看看出既可可以把BC段看成是是整體過(guò)程AC與局部過(guò)過(guò)程AB的差值，，也可以以把BC段看做是是物體以以初速度vB和加速度度g向下做為為時(shí)1s的勻加速速運(yùn)動(dòng)，，而vB可看成是局部部過(guò)程AB的末速度度．這樣樣分析就就會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)其中一一些隱含含條件，使得得求解方方便．圖1－3－21．某宇宇航員在在一星球球上高32米米處自自由釋放放一重物物，測(cè)得得最后1s的的路程程為14m，求重重物下落落時(shí)間和和該星球球表面重重力加速度．解：設(shè)重物下下落時(shí)間間為t，該星球球表面重重力加速速度為a，H＝32m，最后1s的路程為為h＝14m，據(jù)題題意：H＝at2/2h＝at2/2－a(t－1)2/2代入數(shù)據(jù)據(jù)聯(lián)立解解得：a＝4m/s2，t＝4s或t＝4/7s(根根據(jù)題意意，須t＞1s，舍去)故重物下下落時(shí)間間為4s，該星球球表面重重力加速速度為4m/s2.易錯(cuò)點(diǎn)2：從從氣球上上脫離的的慣性問(wèn)問(wèn)題【例2】氣球以10m/s的的速度度勻速豎豎直上升升，從氣氣球上掉掉下一個(gè)物物體，經(jīng)經(jīng)17s到到達(dá)地地面．求求物體剛剛脫離氣氣球時(shí)氣氣球的高高度．(g＝10m/s2)正確解析析：本題既可可以將整整個(gè)過(guò)程程作為整整體處理理也可以以分段處理．．解法一：：可將物體體的運(yùn)動(dòng)動(dòng)過(guò)程視視為勻變變速直線(xiàn)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．．根據(jù)題意畫(huà)出出運(yùn)動(dòng)草草圖(如圖1－3－2)．規(guī)規(guī)定向下下方向?yàn)闉檎?，則則圖1－3－32．氣球球下掛一一重物，，以v0＝10m/s