備考2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)講義第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第3講自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)多過程運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)1自由落體運(yùn)動(dòng)

第3講自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)多過程運(yùn)動(dòng)課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對(duì)接1.通過試驗(yàn)，相識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律.2.結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，相識(shí)物理試驗(yàn)與科學(xué)推理在物理學(xué)探討中的作用.自由落體運(yùn)動(dòng)2024：湖北T2；2024：上海T6；2024：上海T121.物理觀念：理解自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)等概念，增加對(duì)運(yùn)動(dòng)觀念的相識(shí).2.科學(xué)思維：駕馭豎直上拋運(yùn)動(dòng)的分段處理和全程處理的不同方法，進(jìn)一步體會(huì)探討多過程運(yùn)動(dòng)的方法.3.科學(xué)探究：通過試驗(yàn)相識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；知道證據(jù)是物理探討的基礎(chǔ)，能運(yùn)用簡(jiǎn)潔干脆的證據(jù)表達(dá)自己的觀點(diǎn).4.科學(xué)看法與責(zé)任：通過對(duì)伽利略探討自由落體運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)，相識(shí)試驗(yàn)探究與科學(xué)思維的結(jié)合對(duì)物理學(xué)發(fā)展的重要作用.豎直上拋運(yùn)動(dòng)2024：廣東T3；2024：全國(guó)ⅠT18多過程運(yùn)動(dòng)2024：湖北T6，全國(guó)甲T15，浙江6月T13；2024：浙江1月T19命題分析預(yù)料自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例，高考命題一般結(jié)合生產(chǎn)生活等情境進(jìn)行考查，且常與其他學(xué)問結(jié)合命題，難度中等，題型一般為選擇題或計(jì)算題.多過程問題往往結(jié)合其他學(xué)問點(diǎn)，如牛頓其次定律、動(dòng)能定理等進(jìn)行考查.預(yù)料2025年高考會(huì)考查聯(lián)系生產(chǎn)生活的多過程問題.考點(diǎn)1自由落體運(yùn)動(dòng)在教室內(nèi)拿兩個(gè)輕重不同的物體，讓它們?cè)谕瑯拥母叨嚷湎?，視察并依?jù)生活閱歷，推斷下列說法的正誤.（1）物體從某高度由靜止下落確定做自由落體運(yùn)動(dòng).（?）（2）重的物體總是比輕的物體下落得快.（?）（3）同一地點(diǎn)，輕重不同的物體的g值一樣大.（√）（4）自由落體加速度的方向垂直地面對(duì)下.（?）（5）做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在1s內(nèi)速度增加約9.8m/s.（√）（6）不計(jì)空氣阻力，物體從某高度由靜止下落，隨意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移之差恒定.（√）研透高考明確方向命題點(diǎn)1自由落體運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的應(yīng)用1.高空墜物特別緊急，現(xiàn)在高層住宅越來越多，因此人們確定要有平安防范意識(shí).假設(shè)某住宅樓上墜物做自由落體運(yùn)動(dòng)，起先2s內(nèi)下落的高度與最終2s內(nèi)下落的高度之比為2：7，重力加速度g取10m/s2，則物體下落的總高度為（C） 解析物體起先2s內(nèi)下落高度h1＝12gt2＝12×10×22m＝20m，由于起先2s內(nèi)下落的高度與最終2s內(nèi)下落的高度之比為2：7，因此最終2s內(nèi)下落的高度為h2＝70m，最終2s中間時(shí)刻的速度為v＝h2t＝702m/s＝35m/s，物體自由下落的時(shí)間為t總＝vg＋t2命題拓展情境創(chuàng)新與方法創(chuàng)新有一種“傻瓜”照相機(jī)的曝光時(shí)間極短，且固定不變.為估測(cè)“傻瓜”照相機(jī)的曝光時(shí)間，試驗(yàn)者從某磚墻前的高處讓一個(gè)石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如圖所示.由于石子的運(yùn)動(dòng)，它在照片上留下了一條模糊的徑跡，已知石子在A點(diǎn)正上方1.8m的高度自由下落，每塊磚的平均厚度為6.0cm.（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）（1）計(jì)算石子到達(dá)A點(diǎn)的速度大小vA；（2）估算這架照相機(jī)的曝光時(shí)間（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）.答案（1）6m/s（2）0.02s解析（1）設(shè)石子從O點(diǎn)自由下落，hOA＝1.8m，由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知hOA＝12gtA＝2hOAg＝0.6s，vA＝gtA＝（2）由圖可知hAB近似為兩塊磚的厚度，hAB＝12cm＝0.12m，hOB＝hOA＋hAB＝1.92m，hOB＝12gtB2，tB＝2hOBg＝0.62s，曝光時(shí)間Δt＝tB－另解：由于hAB很小，因此石子從A到B的速度變更很小，可以忽視不計(jì)，故曝光時(shí)間Δt＝hABvA方法點(diǎn)撥1.方法技巧（1）初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律都適用.（2）Δv＝gΔt.相同時(shí)間內(nèi)，豎直方向速度變更量相同.（3）位移差公式：Δh＝gT2.2.常用的基本關(guān)系式變形v＝vt2＝12gt，t＝2hg，h＝v命題點(diǎn)2“水滴下落”類問題2.某同學(xué)視察到，屋檐每隔確定時(shí)間滴下1滴水，當(dāng)?shù)?滴水正欲滴下時(shí)，第1滴水剛好落到地面，而第3滴水與第2滴水分別位于高1m的窗子的上、下沿，如圖所示，設(shè)每滴水的運(yùn)動(dòng)均為自由落體運(yùn)動(dòng)（g取10m/s2）.問：（1）此屋檐離地面多高？（2）滴水的時(shí)間間隔是多少？答案（1）3.2m（2）0.2s解析解法1：利用基本規(guī)律求解設(shè)屋檐離地面高為h，滴水間隔為T，由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，第1滴水的位移h＝12g（4T）2，第2滴水的位移h2＝12g（3T）2，第3滴水的位移h3＝12g（2T）2，由題意知h2－h(huán)3＝1m，聯(lián)立解得T＝0.2s，解法2：用比例法求解（1）由于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)從起先運(yùn)動(dòng)起，在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移比為1∶3∶5∶7∶…∶（2n－1），據(jù)此令相鄰兩水滴之間的間距從上到下依次為x0、3x0、5x0、7x0.明顯，窗高為5x0，即5x0＝1m，得x0＝0.2m，屋檐高度h＝x0＋3x0＋5x0＋7x0＝16x0＝3.2m.（2）由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律x0＝12gT2，解得滴水的時(shí)間間隔為T＝2x0g＝2×0.解法3：用平均速度求解設(shè)滴水的時(shí)間間隔為T，則水滴經(jīng)過窗子過程中的平均速度為v＝x'T由vt＝gt知，水滴下落2.5T時(shí)的速度為vt＝2.5gT，由于v＝vt，故有1mT＝2.5gT，解得T＝0.2s，則屋檐高度h＝12g（4T）2命題拓展命題條件不變，一題多設(shè)問（1）此時(shí)第3滴水的速度大小為多少？（2）第1滴水落地的速度大小為多少？（3）水滴通過窗子的平均速度大小為多少？答案（1）4m/s（2）8m/s（3）5m/s解析（1）此時(shí)第3滴水下落時(shí)間為t＝0.4s，故速度大小為v3＝gt＝4m/s.（2）第1滴水落地的速度大小v1＝2gh＝2×10×3.2m/s（3）水滴通過窗子的平均速度大小為v＝x'T＝10.2方法點(diǎn)撥“水滴下落”類問題的分析方法像水滴下落這樣，從同一位置起先，間隔相等時(shí)間，依次做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在空間形成不同間距的問題，可將若干個(gè)物體在某一時(shí)刻的排列情形，等效成一個(gè)物體在不同時(shí)刻的位置，這就類似于探討勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶上的點(diǎn)，由此可以用Δx＝aT2、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)系或者平均速度等方法進(jìn)行求解.命題點(diǎn)3“落尺”類問題3.如圖所示，木桿長(zhǎng)5m，上端固定在某一點(diǎn)，由靜止釋放后讓它自由落下（不計(jì)空氣阻力），木桿通過懸點(diǎn)正下方20m處的圓筒AB，圓筒AB長(zhǎng)為5m，取g＝10m/s2，求：（1）木桿通過圓筒的上端A所用的時(shí)間t1；（2）木桿通過圓筒所用的時(shí)間t2.答案（1）（2－3）s（2）（5－3）s解析（1）木桿由靜止起先做自由落體運(yùn)動(dòng)，木桿的下端到達(dá)圓筒上端A用時(shí)t下A＝2h下