2022年高考物理一轮复习自由落体竖直上抛运动导学案新人教版必修 .pdf

学习必备欢迎下载20XX届桃州中学高三物理导学案第一、二章运动的描述匀变速直线运动的研究【课题】1、23 自由落体竖直上抛运动【学习目标 】1、掌握自由落体和竖直上抛运动运动的规律2、能熟练应用其规律解题【知识要点 】一、自由落体运动：1定义：只受作用，从开始下落的运动2特点：只受，即初速 v0，且加速度a方向竖直3性质：初速为零的匀加速直线运动二、自由落体加速度重力加速度1在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，也就是说，一切物体自由下落时的快慢都相同，平时看到轻重不同、密度不同的物体下落时快慢不同，是由于它们受到的阻力不同的缘故2自由落体加速度的方向始终竖直向下，其大小与在地球上的位置和高度有关( 通常不考虑高 度 的 影 响 ) ， 在 地 面 上 自 赤 道 到 两 极 ， 重 力 加 速 度 逐 渐 变 大 ， 通 常 在 计 算 中 取g98m/s210m/s2三、自由落体运动的规律自由落体运动时可以看成是匀变速直线运动在初速v00，加速度 ag 时的一种特例 因此其运动规律可由匀变速直线运动的一般公式来推导速度公式： v1gt ；位移公式： h gt2/2 vt2=2gh 四、竖直上抛运动1竖直上抛运动问题的处理方法(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(2) 整体法将竖直上抛运动视为初速度为v0，加速度为 g 的匀减速直线运动2竖直上抛运动的重要特性(1) 对称性时间对称性：上升过程和下降过程时间相等速度对称性：上升过程和下降过程通过同一点时速度大小相等(2) 多解性通过某一点对应两个时刻，即：物体可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段【典型例题 】【例 1】 调节水龙头，让水一滴滴流出，在下方放一盘子，调节盘子高度，使一滴水滴碰到盘子时， 恰有另一滴水滴开始下落，而空中还有一滴正在下落中的水滴，测出水龙头到盘子的距离为 h，从第一滴开始下落时计时，到第n 滴水滴落在盘子中，共用去时间t ，则此时第（ n+1）滴水滴与盘子的距离为多少？当地的重力加速度为多少？必修 1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页学习必备欢迎下载【例 2】某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g 取 10 m/s2.5 s内物体的 ( ) A路程为65 mB位移大小为25 m，方向向上C速度改变量的大小为10 m/sD平均速度大小为13 m/s，方向向上【例 3】气球以 4m/s 的速度匀速竖直上升，气体下面挂一重物。在上升到12m高处系重物的绳子断了，从这时刻算起，重物落到地面的时间。【反馈训练】1从地面竖直上抛一物体A，同时在离地面某一高度处有另一物体B 自由落下，两物体在空中同时到达同一高度时速度都为v，则下列说法中正确的是( ) A物体 A上抛的初速度和物体B落地时速度的大小相等B物体 A、B在空中运动的时间相等C物体 A能上升的最大高度和B开始下落的高度相同D两物体在空中同时达到同一高度处一定是B物体开始下落时高度的中点2一个人在离地面10 米高处，以40 米/ 秒的初速度竖直上抛一个物体（g10m/s2） ，下面正确的是 ( ) A4 秒末物体达到最高点，2 秒末物体达到最大高度的一半B4 秒末物体即时速度为零，2秒末物体的速度为初速度的一半C4 秒末物体的加速度为零D5 秒末物体的位移为5m 3(2011皖南八校联考) 一物体从某一行星表面竖直向上抛出hhh精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页学习必备欢迎下载( 不计空气阻力) 设抛出时t 0，得到物体上升高度随时间变化的h t 图象如图4 所示，则该行星表面重力加速度大小与物体被抛出时的初速度大小分别为( ) A8 m/s2, 20 m/sB10 m/s2, 25 m/sC8 m/s2, 25 m/sD10 m/s2, 20 m/s【能力训练 】1关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（）A上升过程是减速过程，加速度越来越小；下降过程是加速运动，加速度越来越大B上升时加速度小于下降时加速度C在最高点速度为零，加速度也为零D无论在上升过程、下落过程、最高点，物体的加速度都为g 2 将物体竖直向上抛出后，在下图中能正确表示其速率v 随时间 t 的变化关系的图线是 （）3物体做竖直上抛运动后又落回原出发点的过程中，下列说法正确的是（）A上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上B下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下C在最高点，加速度大小为零，速度大小为零D到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变4从高处释放一粒小石子，经过05s，从同一地点再释放一粒小石子，在两石子落地前，它们之间的距离( ) A保持不变B不断减小C不断增大D根据两石子的质量的大小来决定5某同学身高18m ，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1 8m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 10m/s2)( ) A2m/s B4m/s C6m/s D8m/s 6(09 扬州中学 ) 一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出，1s 后物体的速率变为10m s，则物体此时的位置和速度方向可能是（不计空气阻力，g=10m s2） （ . ）A在 A点上方，速度方向向下B在 A点下方，速度方向向下C在 A点上方，速度方向向上D在 A点下方，速度方向向上7. 如图 3 甲所示 为了测量运动员跃起的高度，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的压力，并在计算机上做出压力时间图象，假如做出的图象如图乙所示设运精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页学习必备欢迎下载动员在空中运动时可视为质点，则运动员跃起的最大高度为(g 取 10 m/s2)( ) 图 3 A1.8 mB3.6 mC5.0 mD7.2 m8(2010上海交大东方学校模拟) 从某高处释放一粒小石子，经过 1 s从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将( ) A保持不变B不断增大C不断减小D有时增大，有时减小9(2011山东省日照市统测) 如下图所示，在高空中有四个小球，在同一位置同时以速率v向上、向下、向左、向右被射出，不考虑空气阻力，经过1 s后四个小球在空中的位置构成的图形正确的是 ( ) 10 (2011沈阳质检) 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t/2 ，当 B球开始下落的瞬间，A 、 B两球的高度差为( ) Agt2B.38gt2 C.34gt2D.14gt211气球下挂一重物，以v0=10m s 匀速上升，当到达离地高h=175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多少时间落到地面？落地的速度多大？空气阻力不计，取g=10m s212 ( 六安市徐集中学20XX届高三第二次月考物理试题) 据报道，一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速掉下，在他刚掉下时恰被楼下一管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为18m ，为确保安全能稳妥接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接儿童时没有水平方向的冲击，不计空气阻力，将儿童和管理人员都看做质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g 取 10m/s2（ 1）管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底？（ 2）若管理人员在加速或减速的加速度大小相等，且最大速度不超过9m/s，求管理人员奔跑时加速度需满足什么条件？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页学习必备欢迎下载例题答案1.3 h /4 2. 答案AB解析物体的上升时间t v0g3 s，上升高度Hv202g 45 m，下降时间t1(5 3) s 2 s，下降的位移x112gt2120 m所以 5 s时物体的位移xHx125 m，方向向上路程sHx165 m5 s末的速度v1gt120 m/s，方向向下， 5 s内速度改变量vv1v0 50 m/s，方向向下 . v xt255m/s5 m/s，方向向上3.t=2s 反馈训练答案：1.AC 2.B 3. 答案A解析根据图象可知物体在t 2.5 s时上升到最大高度，为25 m由运动学公式可求得A项正确能力训练答案1.D 2.D 3.BD 4.C 5,.B 6. C 7. 答案C解析由图象分析可知，运动员在空中的时间为2 s，根据竖直上抛运动的时间对称性，t上1 s，上升高度h12gt2121012m5 m. 8. 答案B解析设第 1 粒石子运动的时间为t s，则第 2 粒石子运动的时间为(t 1) s，在它们落地之前，两粒石子间的距离为h12gt212g(t 1)2gt 12g，可见，两粒石子间的距离随t 的增大而增大，故B正确9. 答案A解析不考虑空气阻力，四个小球有两个做平抛运动，其余两个分别做竖直上抛运动和竖直下抛运动， 它们的加速度相同，所以它们的相对运动是分别沿水平方向和竖直方向向外做速度相同的匀速直线运动，在空中的位置构成的图形是正方形，所以选项A正确10. 答案D解析A球下落高度为hA12gt2， B球下落高度为hB12g(t2)218gt2， 当 B球开始下落的瞬间，A球已下落了t2时间， A、B两球的高度差为hhA12g(t2)2hB14gt2，所以D项正确11.t=7s V=60m/s 12.6m/s a9m/s 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页