高中物理-常见的匀变速直线运动

1、教师日期学生课程编号课型复习课题常见的匀变速直线运动教学目标1、掌握自由落体运动和竖直上抛运动的规律2、解决左自由落体好竖直上抛的相遇问题教学重点1、将自由落体运动和竖直上抛运动的规律运用到相遇问题中教学安排版块时长（分钟）1新课导入52知识点讲解453课堂练习604课堂总结105回家作业40常见的匀变速直线运动1、自由落体运动：条件：物体只作用；从开始下落。运动性质：初速度v0=O,加速度为重力加速度g的运动。(3)基本规律。TOC o 1-5 h z速度公式：v=；位移公式：h=；速度位移关系式：V2=。【答案】重力；静止；匀加速直线；gt；2gt2；2gh2、竖直上抛运动：(1)运动特点

2、：加速度为g，上升阶段做运动，下降阶段做运动。(2)基本规律。TOC o 1-5 h z速度公式：v=；位移公式：h=；速度位移关系式：v2vo=；上升的最大高度：H=；上升到最高点所用时间：t=。【答案】匀减速直线；自由落体；v0gt；vot*gt2；2gh；200；j知识点一：自由落体运动和竖直上抛运动知识点一：自由落体运动和竖直上抛运动一、自由落体运动的特点：1、自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。2、一切匀加速直线运动的公式均适用于自由落体运动，特别是初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式，在自由落体运动中应用更频繁。二、竖直上抛运动的两种研究方法：1、分段法：将全程

3、分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段。2、全程法：将全过程视为初速度为v0,加速度a=-g的匀变速直线运动，必须注意物理量的矢量性。习惯上取v0的方向为正方向，则v0时，物体正在上升；vvO时，物体正在下降；h0时，物体在抛出点上方；ht0，t2t1Bt1t1Ct1t0，t2t1Dt1t0，t2g，下降过程中的加速度a2g，根据h=|at2可知，tt2；如果没有空气阻力，a0=g，根据v=at可知，“vt。故选B。【例2】一个氢气球以8m/s2的加速度由静止从地面竖直上升，5s末从气球上掉下一重物，(忽略空气阻力，g=10m/s2)则:(1)此重物最高可上升到距地面多高

4、处?此重物从气球上掉下后，经多长时间落回地面?【难度】【答案】(1)180m(2)10s【解析】(1)5s末重物的速度：v=at=8x5=40m/s5s内上升的咼度：h=2at2=Qx8x52=100mv2402重物从气球脱离后上升的高度：h=24爲=80m则距离地面的最大咼度：H=10080=180m(2)重物从气球上脱离后上升所用时间：#=上=黑=4sg10设从最高点下落到地面的时间为t，贝y：日=知2,即180=*gt2解得：t=6s则：t总=46=10s总【例3】某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的初速度竖直向上抛出一石子.不考虑空气阻力，取g=10m/s2。求：石子上升的最大高度及

5、回到抛出点所用的时间；石子抛出后到达距抛出点下方20m处所需的时间.【难度】【答案】(1)20m；4s(2)(2+2)s【解析】解法一：(1)上升过程为匀减速直线运动，取竖直向上为正方向，v=20m/s,a1=-g，v=0，根据匀变速直线运动公式v2-v2=2as，v=v0+at得石子上升的最大高度：h=第=龙=2=2m；上升时间：t1=1Q=2s下落过程为自由落体运动，取竖直向下为正方向v0=0,a2=g，回到抛出点时，x1=H，根据自由落体运动规律得下落到抛出点的时间：t2=争=：岸尹=2st=t+t2=4s(2)到达抛出点下方20m处时,所以最大高度H=20m(2)到达抛出点下方20m处

6、时,x2=40m,从最高点下落到抛出点下方20m处所需的时间:#=/1+/2=(2+2盟)s所以石子抛出后到达距抛出点下方20m处所需的时间为(2+2)s.解法二：(1)全过程分析，取竖直向上为正方向，v0=20m/s,a=g，到达最大高度时v=0,回至I原抛出点时x1=0,落到抛出点下方20m处时x=20m，由匀变速直线运动公式得最大高度：H=2g=21Q=20m12X回到原抛出点时：X=v0t2gt#,t1V0_1s=4s12X(2)到达距抛出点下方20m处时：x=v0t22gt2，代入数据得一20=20t2t2=(2+/2)s解得2L匕=(22近)s,不符合题意，舍去课堂练习课堂练习1、

7、某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过1.8m高的横杆，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度最接近(g取10m/s2)()A.6m/sB.5m/sC.4m/sD.3m/s【难度】【答案】C【解析】身高1.8m的同学起跳后身体横着越过1.8m的横杆，其重心上升的高度大约为h=0.8m,由vg=2gh得v0=4m/s，选项C正确。2、A、B两小球从不同高度自由下落，同时落地，A球下落的时间为t,B球下落的时间为当B球开始下落的瞬间，A、B两球的高度差为()r2gr2g3一8B.1-4【难度】【答案】Dg1-8-2当B球开始下落的瞬间,【解析】A球下落高度为hA=|gt2,B

8、球下落高度为g1-8-2当B球开始下落的瞬间,A、B两球的高度差为Ah=hA2xgx(f)2hB=4gt2,D正确。3、如图所示，小球从竖直砖墙某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T每块砖的厚度为d根据图中的信息，下列判断正确的是()(多选)位置“1”是小球释放的初始位置小球做匀加速直线运动小球下落的加速度为Tf7d小球在位置“3”的速度为2T【难度】【答案】BCD【解析】由题图可知相邻时间间隔内通过的位移分别为2d、3d、4d、5d,所以小球做匀加速直线运动，位置“1”不是小球释放的初始位

9、置，由位移差As=aT2得小球下落的加速度为a=T，小球在位s3d+4d7d置“3”的速度为v=s=d2Fd=2T-，故B、C、D均正确.4、一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过一个较低的点a的时间间隔是Ta，两次经过一个较高点b的时间间隔是Tb，则a、b之间的距离为(1/、1/、A.8g(TaT2)B.4g(T2Tb)C|g(C|g(T2-Tb)1/、D.2g(TaTb)【难度】答案】A【解析】根据时间的对称性，物体从a点到最高点的时间为予，从b点到最高点的时间为孕，所以a点到最高点的距离ha=|g(予)2=gTa，b点到最高点的距离hb=2g(孕)2=gTb，故a、b之间的距离为hahb=

10、8g(T2Tg)，故选A5、将某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2,5s内物体的()(多选)路程为65m位移大小为25m，方向竖直向上C速度改变量的大小为10m/sD.平均速度大小为13m/s,方向竖直向上【难度】【答案】AB【解析】物体的初速度v0=3Om/s,g=10m/s2,其上升时间t1=V=3s,上升高度h1=2|=45m；下降时间t2=5=2s，下降高度h2=2gt2=20m.末速度v1=gt2=20m/s,方向竖直向下.故5s内的路程s=h+h2=65m；位移x=h1h2=25m，方向竖直向上；速度改变量Av=vv0=2030s=50m/s，负号表示

11、方向竖直向下；平均速度v=-=5m/s。综上可知只有A、B正确.6、2011年12月1日至21日印度和吉尔吉斯斯坦举行了代号为，匕首一2011啲联合反恐军事演习，印方参演人员全部来自印度伞兵团.在一次低空跳伞演练中，当直升飞机悬停在离地面224m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以12.5m/s2的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过5m/s，(取g=10m/s2)求：(1)伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？【解析】(1)设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h,此时速度为v0,则有v2v0=2ah,即

12、52v0=2x12.5xh又v0=2g(224h)=2x10 x(224h)联立解得h=99m,v0=50m/s以5m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下，即2gh=v2V252所以h=2g=20=125m.(2)设伞兵在空中的最短时间为t,比50_则有v0=gt1，t1=g=E=5s，vv“550t2=a=I5=3.6s，故所求时间t=t1t2=53.6=8.6s.【例1】将小球A从地面以初速度vA0=8m/s竖直上抛，同时将小球B从一高为h=2m的平台上以初速vB0=6m/s竖直上抛，忽略空气阻力。当两球同时到达同一高度时，小球B离地高度为（）A1mB2mC3mD4m【难度】答案】C【例

13、2】物体A做竖直上抛运动，同时在它的正上方物体B做自由落体运动，两者初始位置相距为H,设两物体的初始位置离地面有足够的高度，求：（1）两物体在空中是否一定可以相遇？（2）若要使A上升过程中相遇，则A物体的初速度满足怎样的要求？（3）若要使A下降过程中且在抛出点上方相遇，则A物体的初速度满足怎样的要求？（4）若要使A下降过程中且在抛出点下方相遇，则A物体的初速度满足怎样的要求？【难度】【答案】（1）一定（2）v證、硕（3）v0gH，小球b在上升过程中与a球相遇若v0V.7H，小球b在下落过程中肯定与a球相遇若v0=gH，小球b和不会在空中相遇D.若v0=.?H，两球在空中相遇时b球速度为零【难度

14、】【答案】ACD4、小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰.第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取g=10m/s2)()A.三个B.四个C.五个D.六个【难度】【答案】C5、在地面以v0=20m/s的初速度将小球A竖直向上抛出，与此同时，在它正上方某高度处的小球B恰好开始自由下落，两球在距地面15m高处相碰，忽略空气阻力，取g=10m/s2，求B球从距地面多高处开始下降?【难度】【答案】20m或60m【解析】对A球，有h=v0t-|gt2即15=20t-5t2得t=1s或t=3sB下落的距离hB=|gt2=5m或hB=45m故B下落的高度H=20

15、m或60m6、如图所示，两条直棒AB和CD均长l=1m，AB悬于高处，CD直立于地面，A端离地面高度为H=20m,现让AB棒自由下落，CD棒同时开始以v=20m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取H:-Me：g=10m/s2，求两棒相错而过的时间为多长?H:-Me：【答案】0.1s【解析】设时刻t1开始相遇，时刻t2错开由H-21=gt2+vt-gt221121解得t=0.9s.11由H=gt2+vt-gt222222解得t2=1s&=t2t=0.1s课堂总结课堂总结1、竖直上抛运动的处理方法有哪些？请简述？2、如何通过运动图像分析上抛运动的相遇问题？）（多选）回家作业）（多选）1、一物体自

16、距地面高H处自由下落，经时间t落地，此时速度为v,则（a.2时物体距地面高度为t3HB.2时物体距地面高度为才c.物体下落2时速度为2D.物体下落;时速度为【难度】【答案】BD11tH3【解析】由于物体自由下落，所以v0=0,H=2gt2,所以h=2g（2）2=才，距地面为&H,选项B正确.根据v2=2gH及vf2=2gH知v=*,选项D正确.2、某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m处所经历的时间可以是（不计空气阻力，g取10m/s2）（）（多选）A.1sB.2sC.3sD.（2+门）s【难度】【答案】AcD3、在高度h=45m处竖直上抛一小

17、球，比与它同时在同一高度自由下落的另一小球迟t=1s落到地上，不计空气阻力，则竖直上抛小球的初速度为（）A.8.75m/sB.11.5m/sc.17.5m/sD.21.5m/s【难度】【答案】A4、物体以初速度v0竖直上抛，经3s到达最高点，空气阻力不计，g取10m/s2，贝（）（多选）物体的初速度v0为30m/s物体上升的最大高度为45m物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为5：3：1物体在1s内、2s内、3s内的平均速度之比为9：4：1【难度】【答案】ABC5、不计空气阻力，以一定的初速度竖直上拋一物体，从拋出至回到拋出点的时间为t,现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，

18、物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，贝这种情况下物体上升和下降的总时间约为（）A.0.5tB.0.4tC.0.3tD.0.2t【难度】【答案】C【解析】将物体的上升过程分成位移相等的两段，设下面一段位移所用时间为t1，上面一段位移所用时间为t2,根据逆向思维可得：t2：t=1：（寸21）,又知，物体撞击挡板后以原速度大小弹回（撞击所需时间不计），物体上升和下降的总时间t=2t1且t1+t2=|，由以上几式可得：#=（迈一1）tA；20.3t，正确答案为C6、小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰.第3个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g=10m/s）（）A.6个B.7个C.8个D.9个【难度】【答案】B7、一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，g取10m/s2，1s后物体的速率变为10m/s，则该物体此时（）位置一定在A点上方，速度方向向上位置一定在A点上方，速度方向向下位置一定在A点上方，速度方向可能向上也可能向下位置一定在A点下方，速度方向可能向上也可能向下【难度】【答案】A8、一物体从某一行星表面竖直向上抛出（不计空气阻力）。以抛出时t=0,得到如图所示的st图象，则该行星表面重力加速度大小为m/s2,