《高考风向标》年高考物理一轮复习 专题一 第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动课件

第3讲自由落体运动和竖直上抛运动考点1自由落体运动的规律及应用1．自由落体运动重力静止(1)定义：物体仅在_______作用下从_____开始下落的运动．(2)实质：初速度为_____的__________直线运动．零2．自由落体运动的加速度(重力加速度)匀加速(1)特点：在同一地点，一切物体做自由落体运动中的加速度都________，这个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，它随纬度的升高而_______，随海拔的升高而______．无特殊说明，g一般取____m/s2；粗略计算时，g可取___m/s2.(3)方向：__________．增大减小9.8103．自由落体运动的规律竖直向下(1)vt＝____，h＝______,＝_____.gt2gh

(2)所有匀变速直线运动的推论，包括初速度为零的比例式结论，都适用于自由落体运动．4．研究自由落体运动的方法

(1)理想化方法：从最简单、最基本的情况入手，抓住影响运动的主要因素，去掉次要的非本质因素的干扰．理想化是研究物理问题常用的方法之一．

(2)根据理想化方法建立自由落体运动模型：当物体所受重力远大于空气阻力时，空气阻力就可以忽略不计，近似看成仅受重力作用，这时的自由下落的运动就当成是自由落体运动．

1.(单选)“嫦娥奔月”蕴含着炎黄儿女千年的飞天梦想，随着我国“嫦娥计划”的逐步进展，奔月梦想即将成为现实．某校物理兴趣小组收集了月球表面的许多资料，如①没有空气；②重力加速度约为地球表面的1/6；③没有磁场……并设想登上月球后，完成如下实验：在空中从同一高度同时自由释放氢气球和铅球，忽略地球和其它星球的影响，你认为以下说法正确的是()A．氢气球和铅球都处于漂浮状态B．氢气球和铅球都将下落，且同时落地C．氢气球将加速上升，铅球加速下落D．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面解析：氢气球、铅球均自由下落，重力加速度都相同，高度相同，所以下落时间也相同．答案：B

2．(单选)两物体分别从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距()DA．gt2B．3gt2/8C．3gt2/4D．gt2/4

【教师参考·备选题】如图所示，悬挂的直杆AB长为L1，在其下L2处，有一长为L3的无底圆筒CD，若将悬线剪断，则直杆穿过圆筒所用的时间为多少？

解：直杆穿过圆筒所用的时间是从杆B点落到筒C端开始，到杆的A端落到D端结束．设杆B落到C端所用的时间为t1，杆A端落到D端所用的时间为t2.(1)vt＝_______；(2)s＝____________；(3)＝_______.考点2竖直上抛运动的规律及应用1．竖直上抛运动：物体只在_______作用下竖直向上抛出的运动．重力2．竖直上抛运动的规律(4)两个特征量：最大高度h＝_______；运动时间t＝______.2v0/gv0－gt－2gh3.两种处理办法匀减速自由落体

(1)分段法：上升阶段看做末速度为零，加速度大小为g的_________直线运动，下降阶段为___________运动． (2)整体法：从整体来看，运动的全过程加速度大小恒定且方向与初速度v0

方向始终相反，因此可以把竖直上抛运动看做是一个统一的减速直线运动．这时取抛出点为坐标原点，初速度v0

方向为正方向，则a＝_____.－g4．．竖竖直直上上抛抛运运动动上上升升和和下下降降(落落回回原原处处)的的两两个个过过程程互互为为逆逆运动动，，具具有有_____性性．．有有下下列列结论论：：对称称(1)物物体体从从某某点点出出发发上上升升到到最最高高点点的的时时间间与与从从最最高高点点回回落落到到出发发点点的的时时间间相相等等．．即即t上＝t下＝_______.所所以以，，从从某某点点抛抛出出后后又回回到到同同一一点点所所用用的的时时间间为为t＝2v0/g.v0/g(2)上上升升时时的的初初速速度度v0与落落回回出出发发点点的的速速度度v等值值反反向向，，即即v＝v0＝.(3)以以上特点点，对于于一般的匀减减速直线线运动都都能适用用．若能能灵活掌握握以上特特点，可可使解题题过程大大为简化化．尤其其要注意意竖直上抛物体体运动的的对称性性和速度度、位移移的正负负．3．(单选)(湛江一中中2011届高三月月考)将一个物物体以某某一速度从地面面竖直向向上抛出出，物体在回回到抛出出点的运运动过程程中所受受空气阻力力忽略不不计，则则物体()DA．落地速度度小于抛出速速度B．在最高点点的加速度为为零C．上升时间间大于下落时时间D．上升时的的加速度等于于下落时的加加速度解析：根据竖直上抛抛运动上升和和下降过程的的对称性可知知A、C选项错误误；由于竖直直上抛运动只只受重力的作作用，无论在在上升过程、下降过过程还是最高高点，物体的的加速度都为为g，故B错D对．4．系有一重重物的气球，，以4m/s的速速度匀速上升升，当离地9m时，，绳断了，求求重物的落地地时间．(g取10m/s2)热点1自由落体运动动规律的理解解【例1】(单选)关于自由落体体运动，下列列说法正确的的是()CA．物体竖直直向下的运动动就是自由落落体运动B．加速度等等于重力加速速度的运动就就是自由落体体运动C．在自由落落体运动过程程中，不同质质量的物体运运动规律相同同D．物体做自自由落体运动动位移与时间间成反比解析：竖直向下运动动的物体除受受重力外还可可以受到其它它竖直方向力的作作用，故A错误；B选项中，物体体不一定只受受重力作用，初速度度也不一定为为零，故B错误．选择C.1．(2010年惠州三模)在游乐场中，，有一种大型型游戏机叫““跳楼机”．参加加游戏的游客客被安全带固固定在座椅上上，由电动机机将座椅沿光滑的的竖直轨道提提升到离地面面40m高处，然然后由静止释释放．为研究方方便，可以认认为座椅沿轨轨道做自由落落体运动.1.2s后后，开始受到恒定定阻力而立即即做匀减速运运动，且下落落到离地面4m高处时速度刚刚好减小到零零．然后再让让座椅以相当当缓慢的速度度稳稳下落，将游游客送回地面面．(取g＝10m/s2)求：(1)座座椅在自由下落结结束时刻的速速度是多大？？(2)座椅在在匀减速阶段段的时间是多多少？热点2竖直上抛运动动规律的理解解【例2】原地起跳时，先屈屈腿下蹲，然然后突然蹬地地．从开始蹬地到离离地是加速过过程(视为匀加速速)，加速过过程中重心上升的距离称为“加速速距离”．离离地后重心继继续上升，在在此过程中重心上升升的最大距离离称为“竖直直高度”．现现有下列数据据：人原地上跳的的“加速距离离”d1＝0.50m，“竖直直高度”h1＝1.0m；跳蚤原地上跳的“加加速距离”d2＝0.00080m，，“竖直高度度”h2＝0.10m．假想人具有与与跳蚤相等的的起跳加速度度，而“加速速距离”仍为0.50m，则人上跳跳的“竖直高高度”是多少少？解析：通过仔细审题题不难发现“人和跳蚤的的整个运动过过程都视为质点”且“人具有与跳蚤蚤相等的起跳跳加速度”这两条关键信息．用a表示跳蚤起跳跳的加速度，，v表示离地时的的速度，则对对加速过程和离地地后的上升过过程分别有v2＝2ad2，v2＝2gh2若假想人具具有和跳蚤蚤相同的加加速度a，v0表示在这种种假想下人离地时的的速度，h表示与此相相应的竖直直高度则加速过程程和离地后后上升过程程分别满足足2．(双选)(2010年茂名二模模)关于竖直上上抛运动，，以下说法法正确的是()CDA．上升过过程的加速速度大于下下降过程的的加速度B．当物体体到达最高高点时处于于平衡状态态C．从抛出出点上升到到最高点的的时间和从从最高点回回到抛出点点的时间相等D．抛出时时的初速度度大小等于于物体回到到抛出点时时的速度大大小解析：竖直上抛运运动只受到到重力作用用，全过程程加速度大大小恒定，故A错；最高点点虽然速度度为零，但但加速度不不为零，不不是平衡状态，，故B错；根据运运动的对称称性，从抛抛出点上升升到最高点的时间和和从最高点点回到抛出出点的时间间相等，上上升时的初初速度与落回出发发点的速度度等值反向向，故C、D对．易错点1：机械套套用自由落落体运动公公式【例例1】一个个物物体体从从塔塔顶顶落落下下，，在在到到达达地地面面前前最最后后一一秒秒内内通通过的的位位移移为为整整个个位位移移的的9/25，，求求塔塔高高(g＝10m/s2)．．正确确解解析析：：根据据题题意意画画出出运运动动草草图图，，如如图图1－3－1所示示．．物体体从从塔塔顶顶落落到到地地面面所所经经历历时时间间为为t，通通过过的的位位移移为为H，物物体体在在t－1秒内内的的位位移移为为h.因为为v0＝0图1－3－1则有H＝12gt2

①h＝12g(t－1)2②H－hH＝925

③由①②③解得H＝125m.

解决决匀匀变变速速直直线线运运动动问问题题时时，，对对整整体体与与局局部部，，局局部部与局局部部过过程程相相互互关关系系的的分分析析，，是是解解题题的的重重要要环环节节．．物物体体从从塔塔顶顶落下下时时，，对对整整个个过过程程而而言言是是初初速速度度为为零零的的匀匀加加速速直直线线运运动动．．而而对部部分分最最后后一一秒秒内内物物体体的的运运动动则则不不能能视视为为初初速速为为零零的的匀匀加加速速直直线运运动动．．因因为为最最后后一一秒秒内内的的初初始始时时刻刻物物体体具具有有一一定定的的初初速速度度，，由于于对对整整体体和和部部分分的的关关系系不不清清，，导导致致物物理理规规律律用用错错，，形形成成错错解解．．如本本题题初初位位置置记记为为A位置置，，t－1秒时时记记为为B位置，落落地点为为C位置(如图1－3－2所示)．不难看看出既可可以把BC段看成是是整体过程AC与局部过过程AB的差值，，也可以以把BC段看做是是物体以以初速度vB和加速度度g向下做为为时1s的匀加速速运动，，而vB可看成是局部部过程AB的末速度度．这样样分析就就会发现现其中一一些隐含含条件，使得得求解方方便．图1－3－21．某宇宇航员在在一星球球上高32米米处自自由释放放一重物物，测得得最后1s的的路程程为14m，求重重物下落落时间和和该星球球表面重重力加速度．解：设重物下下落时间间为t，该星球球表面重重力加速速度为a，H＝32m，最后1s的路程为为h＝14m，据题题意：H＝at2/2h＝at2/2－a(t－1)2/2代入数据据联立解解得：a＝4m/s2，t＝4s或t＝4/7s(根根据题意意，须t＞1s，舍去)故重物下下落时间间为4s，该星球球表面重重力加速速度为4m/s2.易错点2：从从气球上上脱离的的惯性问问题【例2】气球以10m/s的的速度度匀速竖竖直上升升，从气气球上掉掉下一个物物体，经经17s到到达地地面．求求物体刚刚脱离气气球时气气球的高高度．(g＝10m/s2)正确解析析：本题既可可以将整整个过程程作为整整体处理理也可以以分段处理．．解法一：：可将物体体的运动动过程视视为匀变变速直线线运动．．根据题意画出出运动草草图(如图1－3－2)．规规定向下下方向为为正，则则图1－3－32．气球球下挂一一重物，，以v0＝10m/s