第一章 第3课时

第一章 第3课时内容摘要：

1、自由落体与竖直上抛运动导学目标 、自由落体运动基础导引一个石子从楼顶自由落下，那么：(1)它的运动性质是_(2)从石子下落开始计时，经过时间 t，它的速度为_(3)这段时间 t 内石子的位移是 h_，同时有 _.知识梳理1概念：物体只在_作用下，从_开始下落的运动叫自由落体运动2基本特征：只受重力，且初速度为零、加速度为 g 的匀加速直线运动3基本规律由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动(1)速度公式：v)位移公式：h )位移与速度的关系：v 22论(1)平均速度等于中间时刻的瞬时速度，也等于末速度的一半，即 2(2)在相邻的相 2、等时间内下落的位移差 h(T 为时间间隔)二、竖直上抛运动基础导引竖直向上抛出一小石子，初速度为 么：(1)它的运动性质是_(2)从开始上抛计时，t 时刻小石子的速度为 v_.(3)从开始上抛计时，t 时刻小石子离地面的高度为 h_.(4)从开始上抛计时，小石子到达最高点的时间为 _，最高点离抛出点的高度：h m_.(5)从开始上抛计时，小石子落回抛出点的时间为 _，落回抛出点的速度为 v_.知识梳理1概念：将物体以一定的初速度_抛出去，物体只在_作用下的运动叫竖直上抛运动2基本特征：只受重力作用且初速度_，以初速度的方向为正方向，则 a动分析：上升阶段做匀减速直线运动，下降阶段做匀加速直线运 3、动，全过程可看作匀减速直线运动4基本公式：v_，h_，v 2v 直上抛运动中若计算得出的速度和位移的值为负值，则它们表示的意义是什么。 思 考考点一自由落体运动规律的应用考点解读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，因此一切匀加速直 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，更是经常在自由落体运动中用到典例剖析例 1在学习了伽利略对自由落体运动的研究后，甲同学给乙同学出了这样一道题：一个物体从塔顶落下(不考虑空气阻力)，物体到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移的 ，求塔高 H(取 g10 m/s 2)925乙同学的解法：根据 h 4、 物体在最后 1 s 内的位移 m，再根据 得 H13.9 m，乙同学的12 12 25解法是否正确。 如果正确说明理由，如果不正确请给出正确解析过程和答案思维突破 由本题的解答过程，我们可以体会到选取合适的物理过程作为研究对象是多么重要，运动学公式都对应于某一运动过程，复杂的运 动过程中选择恰当的研究过 程是关键如图 1 所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，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 列判断错误的是 ()A位置“1”是小球的初始位置B小球做匀加速直线运动C小球下落的加速度为球在位 5、置“3”的速度为7直上抛运动规律的应用考点解读1竖直上抛运动的研究方法(1)分段法：可以把竖直上抛运动分成上升阶段的匀减速直线运动和下降阶段的自由落体运动处理，下降过程是上升过程的逆过程(2)整体法：从全过程来看，加速度方向始终与初速度的方向相反，所以也可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动2竖直上抛运动的对称性如图 2 所示，物体以初速度 A、B 为途中的任意两点，C 为最高点， 则(1)时间对称性：物体上升过程中从 AC 所用时间 下降过程中从 CA 所用时间 等，同理t 2)速度对称性：物体上升过程经过 A 点的速度与下降过程 经过 A 点的速度大小相等特别提醒 在竖直上抛运动中，当物 6、体经过抛出点上方某一位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，因此这类问题可能造成 时间多解或者速度多解典例剖析例 2某人站在高楼的平台边缘，以 20 m/s 的初速度竖直向上抛出一石子求：(1)物体上升的最大高度是多少。 回到抛出点所用的时间为多少。 (2)石子抛出后通过距抛出点下方 20 m 处所需的时间不考虑空气阻力，取 g10 m/s 称法在运动学中的应用对称性是物理美的重要体现，在很多物理 现象和物理过程中都存在 对称问题而利用 对称法解题也是一种科学的思维方法，应用该法可以避免复 杂的数学运算和推导，直接抓住问题的实质、出奇制胜、快速简洁地解答问题针对本题，竖直上抛运动的上升 过程 7、和下降过程具有对称性，物体经过某点或某段的位移、时间、速度等都可利用对称法快速求出跟踪训练 2一气球以 10 m/加速度由静止从地面上升， 10 s 末从它上面掉出一重物，它从气球上掉出后经多少时间落到地面。 (不计空气阻力， g 取 10 m/.“临界分析法”解决抛体相遇问题例 3在高为 h 处，小球 A 由静止开始自由落下，与此同时，在 A 的正下方地面上以初速度 直向上抛出另一小球 B，求 A、B 在空中相遇的时间与地点，并讨论 A、B 相遇的条件( 不计空气阻力作用，重力加速度为g)方法提炼1临界问题的特点(1)物理现象的变化面临突变性(2)对于连续变化问题，物理量的变化出现拐点，呈现出 8、两性，即能同时反映出两种过程和两种现象的特点2分析方法：解决临界问题，关键是找出临界条件一般有两种基本方法：(1) 以定理、定律 为依据，首先求出所研究问题的一般规律和一般解，然后分析、讨论其特殊规律和特殊解；(2) 直接分析、 讨论临界状态和相应的临界值，求出研究问题的规律和解跟踪训练 3如图 3 所示，A、B 两棒长均为 L1 m，A 的下端和 B 的上端相距 s20 m，若 A、B 同时运动，A 做自由落体运动，B 做竖直上抛运动，初速度 0 m/1)A、B 两棒何时相遇；(2)从相遇开始到分离所需的时间自由落体运动1伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是 () 9、A对自然现象进行总结归纳的方法B用科学实验进行探究的方法C对自然现象进行总结归纳，并用实验进行验证的方法D抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法2一个小石块从空中 a 点自由落下，先后经过 b 点和 c 点，不计空气阻力已知它经过 b 点时的速度为 v，经过 c 点时的速度为 3v.则 与 位移之比为 ()A13 B15 C18 D193如图 4 所示，一根长为 L10 m 的直杆由 A 点静止释放，求它通过距 A 点为 h30 m，高为h 1.5 m 的窗户 用的时间 t.(g 取 10 m/ 组竖直上抛运动4蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中运动为了测量运动员跃起的 10、高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在计算机上作出压力时间图象，假如作出的图象如图 5 所示设运动员在空中运动时可视为质点，则运动员跃起的最大高度是(g 取 10 m/ ()A1.8 m B 3.6 m C5.0 m D7.2 某一高度以 0 m/s 的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力) ，当小球速度大小为 10 m/s 时，以下判断正确的是(g 取 10 m/ ()A小球在这段时间内的平均速度大小可能为 15 m/s，方向向上B小球在这段时间内的平均速度大小可能为 5 m/s，方向向下C小球在这段时间内的平均速度大小可能为 5 m/s，方向向上D小球 11、的位移大小一定是 15 究人员为检验某一产品的抗撞击能力，乘坐热气球并携带该产品竖直升空，当热气球以 10 m/s 的速度匀速上升到某一高度时，研究人员从热气球上将产品自由释放，测得经 11 s 产品撞击到地面不计产品所受的空气阻力，求产品的释放位置距地面的高度(g 取 10 m/时规范训练(限时：45 分钟)一、选择题1甲物体的质量是乙物体质量的 5 倍，甲从 H 高处自由下落，同时乙从 2H 高处自由下落，下列说法中正确的是(高度 H 远大于 10 m) ()A两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙的大B下落 1 s 末，它们的速度相等C各自下落 1 m，它们的速度相等D下落过程中甲的加速 12、度比乙的大2某同学身高 1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了 1.8 m 高度的横杆据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g 取 10 m/ ()A2 m/s B4 m/s C6 m/s D8 m/块 A 自塔顶自由落下高度为 m 时，石块 B 自离塔顶 n 处( 在塔的下方)自由下落，两石块同时落地，则塔高为 ()Amn B.(m n)24 m n) (m n)2m 取一根长 2 m 左右的细线， 5 个铁垫圈和一个金属盘在线的一端系上第一个垫圈，隔 12 系一个，以后垫圈之间的距离分别为 36 0 4 如图 1 所示，站在椅子上，向上提起线的另一端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘内松手后开始计时，若不计空气阻力，则第 2、3、4、5 各垫圈 ()A落到盘上的声音时间间隔越来越大B落到盘上的声音时间间隔相等C依次落到盘上的速率关系为 1 22 3D依次落到盘上的时间关系为 1( 1) ( )(2 )2 3 2 3 “蹦床”是奥运体操的一种竞技项目，比赛时，可在弹性网上安装压力传感器，利用压力传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力，并由计算机作出压力(F) 时间 (t)图象，如图 2 为某一运动员比赛时计算机作出的Ft 图象，不计空气阻力，则关于该运动员，下列。