高考物理复习 自由落体和竖直上抛运动课件.ppt

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1、2013届高考物理复习课件届高考物理复习课件2021/8/11 星期三1第第3讲自由落体和竖直上抛运动讲自由落体和竖直上抛运动运运动动的的描描述述和和匀匀变变速速直直线线运运动动第一章第一章2021/8/11 星期三2编读互动1 1本讲是匀变速直线运动规律的进一步应用，通过本讲的复习要本讲是匀变速直线运动规律的进一步应用，通过本讲的复习要让学生掌握自由落体运动与竖直上抛运动的特点和规律，使学生熟练让学生掌握自由落体运动与竖直上抛运动的特点和规律，使学生熟练掌握匀变速直线运动公式和推论的应用，掌握对运动过程分段分析和掌握匀变速直线运动公式和推论的应用，掌握对运动过程分段分析和对全过程整体分析的方

2、法对全过程整体分析的方法2 2本讲教学可以按下面的思路安排：本讲教学可以按下面的思路安排：(1)(1)通过例通过例1 1及变式题研究自由落体运动的解题技巧，重点注意两及变式题研究自由落体运动的解题技巧，重点注意两种典型问题的求解方法种典型问题的求解方法(2)(2)通过例通过例2 2及变式题了解并掌握竖直上抛运动的求解规律，注意及变式题了解并掌握竖直上抛运动的求解规律，注意符号法则及运动对称性的运用符号法则及运动对称性的运用 (3)通过例通过例3及变式题掌握自由落体及竖直上抛运动中的相遇问题及变式题掌握自由落体及竖直上抛运动中的相遇问题的处理方法的处理方法2021/8/11 星期三3考点自主梳理

3、知识点一自由落体运动知识点一自由落体运动1概念：物体只在重力作用下由概念：物体只在重力作用下由_开始下落的运开始下落的运动动2运运动动特点特点(1)初速度初速度为为_(2)加速度的大小等于加速度的大小等于g，加速度的方向，加速度的方向_3运运动规动规律律(1)速度公式：速度公式：_.(2)位移公式：位移公式：_.(3)速度位移关系式：速度位移关系式：_.静止静止零零竖直向下竖直向下vgtv22gh2021/8/11 星期三4知识点二竖直上抛运动知识点二竖直上抛运动1概概念念：物物体体以以初初速速度度v0竖竖直直向向上上抛抛出出后后，只只在在_作用下的运作用下的运动动2运运动动特点特点(1)初速

4、度初速度_(2)加加 速速 度度 的的 大大 小小 等等 于于 _，加加 速速 度度 的的 方方 向向_重力重力竖直向上竖直向上g竖直向下竖直向下2021/8/11 星期三53运运动规动规律律(取取竖竖直向上直向上为为正方向正方向)(1)速度公式：速度公式：_.(2)位移公式：位移公式：_.(3)速度位移关系式：速度位移关系式：_.(4)上升的最大高度：上升的最大高度：H_.(5)上升到最大高度所需的上升到最大高度所需的时间时间：T_.vv0gt2021/8/11 星期三6考向互动探究 探究考向一自由落体运动问题的求解探究考向一自由落体运动问题的求解应用自由落体规律时应注意：应用自由落体规律时

5、应注意：1 1自由落体运动同时具备的两个条件是：自由落体运动同时具备的两个条件是：初速度为零；初速度为零；加速度为重力加速度加速度为重力加速度 物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动，而是竖直下抛运动，间截取的一段运动过程不是自由落体运动，而是竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决竖直下抛运应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决竖直下抛运动问题动问题2021/8/11 星期三72自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，因此可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系

6、及推论等规律解题(1)从运动开始连续相等的时间内位移之比为1357.2021/8/11 星期三8例1水滴从屋檐自由落下，经过高为1.8 m的窗户历时0.2 s若不计空气阻力，g取10 m/s2，则屋檐离窗户顶沿有多高？答案 3.2 m2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三102021/8/11 星期三11点评点评 (1)注意自由落体运注意自由落体运动动初速度初速度为为零的特征，水滴零的特征，水滴经过经过窗窗户户的的阶阶段不是做自由落体运段不是做自由落体运动动，但其加速度仍，但其加速度仍为为g；(2)要想求出屋檐离窗要想求出屋檐离窗户顶户顶沿的距离，只要求出水滴沿的距离，只要求出

7、水滴离开屋檐自由下落到窗离开屋檐自由下落到窗户顶户顶沿的沿的时间时间t或落到窗或落到窗户顶户顶沿沿时时的速度的速度v即可；即可；(3)注意借助示意注意借助示意图图；(4)由于自由落体运由于自由落体运动动是初速度是初速度v00的匀加速直的匀加速直线线运运动动，可灵活运用相关推，可灵活运用相关推论论求解，如下面的求解，如下面的变变式式题题2021/8/11 星期三12变式题2021/8/11 星期三13 答案答案 B B2021/8/11 星期三14探究考向二竖直上抛运动问题的求解技巧【技巧概述】竖直上抛运动过程包括上升和下降两个阶段上升阶段物体的速度越来越小，加速度与速度方向相反，是匀减速直线运

8、动；下降阶段物体的速度越来越大，加速度与速度方向相同，是匀加速直线运动；物体到达最高点时的即时速度为零，但加速度仍为重力加速度g，所以物体此时并不处于平衡状态在竖直上抛运动问题的分析中要注意以下技巧：2021/8/11 星期三151研究阶段选取的技巧(1)分段法：把竖直上抛运动的全过程分为上升阶段和下降阶段，上升阶段做末速度v0、加速度ag的匀减速直线运动，下降阶段做自由落体运动物体下落阶段的运动和上升阶段的运动互为逆运动(2)全程法：由于竖直上抛运动上升阶段和下落阶段的加速度始终为重力加速度g，其整个运动过程为匀变速直线运动，所以可应用匀变速直线运动规律对全程列式求解但要特别注意速度、位移、

9、加速度等矢量的方向，一般选向上为正方向，即初速度v0方向为正方向，运动规律表达式为：2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三172021/8/11 星期三18例2将一个小物体以初速度v0竖直上抛，若物体所受的空气阻力的大小不变，则小物体到达最高点的最后一秒和离开最高点的第一秒时间内通过的路程x1和x2及速度的变化量v1和v2的大小关系为()Ax1x2Bx1v2 Dv1v22021/8/11 星期三19 答案答案 2021/8/11 星期三20【技巧点拨】对竖直上抛运动应强化以下几点方法技巧：(1)涉及矢量式的运算必须确定正方向；(2)由于竖直上抛运动的上升阶段和下落阶段的加速度

10、没有变化，因此可视为一个整体过程进行研究，要培养学生对整体过程列式的能力；(3)注意对称性的灵活应用，如下面的变式题；(4)培养学生将实际问题转化为物理模型的能力2021/8/11 星期三21变式题 2012宝鸡模拟竖直向上抛出一小球，3 s末落回到抛出点，则小球在第2 s内的位移(不计空气阻力)是()A0B5 m C10 mD1.25 m答案 2021/8/11 星期三22探究考向三涉及自由落体和竖直上抛运动的综合问题探究考向三涉及自由落体和竖直上抛运动的综合问题1 1自由落体与竖直上抛物体的相遇问题自由落体与竖直上抛物体的相遇问题当两个物体从不同位置先后做自由落体运动或两个物体分别做自由落

11、体与竖直上抛当两个物体从不同位置先后做自由落体运动或两个物体分别做自由落体与竖直上抛运动时，两物体在空中相遇的条件都是两物体在同一时刻位于同一位置运动时，两物体在空中相遇的条件都是两物体在同一时刻位于同一位置对于上述两种情况下两个物体的相遇问题，可以地面为参考系，根据自由落体规律对于上述两种情况下两个物体的相遇问题，可以地面为参考系，根据自由落体规律结合位移关系和时间关系求解，也可以某一物体为参考系，根据两物体相对匀速运动结结合位移关系和时间关系求解，也可以某一物体为参考系，根据两物体相对匀速运动结合相对位移和时间关系求解合相对位移和时间关系求解2021/8/11 星期三23对于两个分别做自由

12、落体与竖直上抛运动的物体在上升过程或下降过程相遇的问题，一般结合上抛运动的临界条件如“恰到达最高点”、“恰好返回地面”等求解2竖直上抛和自由落体运动的多体问题竖直上抛和自由落体运动的多体问题一般具有如下特征：每个物体都经历相同的运动过程；每个物体开始运动的时间差相等对此类问题如水龙头滴水、杂技演员连续抛球、直升机定点空降等，可把多体问题转化为单体问题求解2021/8/11 星期三24例3A、B两棒均长1 m，A棒悬挂于天花板上，B棒与A棒在同一条竖直线上并直立于地面，A棒的下端与B棒的上端之间相距20 m，如图31所示，某时刻烧断悬挂A棒的绳子，同时将B棒以v020 m/s的初速度竖直上抛，空

13、气阻力忽略不计，且g10 m/s2，试求：(1)A、B两棒出发后何时相遇？(2)A、B两棒相遇后，交错而过需用多少时间？2021/8/11 星期三25图312021/8/11 星期三26 答案答案(1)1 s(1)1 s(2)0.1(2)0.1 2021/8/11 星期三272021/8/11 星期三28 点评点评 本题通过两种方法展示不同的解题思路：方法一侧本题通过两种方法展示不同的解题思路：方法一侧重于研究对象的转化，即将线状物体的运动转化为质点的运动；重于研究对象的转化，即将线状物体的运动转化为质点的运动；方法二侧重于巧选参考系，但是对于方法二一定要深刻理解两个方法二侧重于巧选参考系，但

14、是对于方法二一定要深刻理解两个物体运动的相对性才能准确列式求解物体运动的相对性才能准确列式求解2021/8/11 星期三29变式题 2012淮南联考如图32所示，一杂技演员用一只手抛球、接球，他每隔0.4 s抛出一球，接到球便立即把球抛出已知除抛、接球的时刻外，空中总有4个球，将球的运动近似看作是竖直方向的运动，球到达的最大高度是(高度从抛球点算起，取g10 m/s2)()图32A1.6 mB2.4 mC3.2 mD4.0 m2021/8/11 星期三30 答案答案 2021/8/11 星期三31备选理由备选理由 考考查查学生学生对对自由落体运自由落体运动动概念的理解能力概念的理解能力1关于自

15、由落体运关于自由落体运动动，下列，下列说说法正确的是法正确的是()A物体物体竖竖直向下的运直向下的运动动就是自由落体运就是自由落体运动动B加速度等于重力加速度的运加速度等于重力加速度的运动动就是自由落体运就是自由落体运动动C在在自自由由落落体体运运动动过过程程中中，不不同同质质量量的的物物体体运运动动规规律律相相同同D物体做自由落体运物体做自由落体运动动的位移与的位移与时间时间成反比成反比备用习题2021/8/11 星期三32 答案答案 2021/8/11 星期三33备备选选理理由由 侧侧重重于于将将线线状状物物体体自自由由落落体体运运动动转转化化为为质质点点的的自自由落体运由落体运动动的能力

16、的考的能力的考查查22011天天津津统统考考一一条条悬悬链链长长7.2 m，从从悬悬点点处处断断开开，使使其其自自由由下下落落，不不计计空空气气阻阻力力，则则整整条条悬悬链链通通过过悬悬链链正正下下方方12.8 m处处的一点所需的的一点所需的时间时间是是(g取取10 m/s2)()A0.3 sB0.4 sC0.7 s D1.2 s2021/8/11 星期三34 答案答案 2021/8/11 星期三35备备选选理理由由 本本题题侧侧重重于于研研究究自自由由落落体体运运动动和和径径流流量量的的关关系系，可可为为涉及加速涉及加速电电子流的子流的类类似似问题问题做模做模拟拟3如如图图所所示示，水水龙龙头头开开口口处处A的的直直径径d12 cm，A离离地地面面B的的高高度度h80 cm，当当水水龙龙头头打打开开时时，从从A处处流流出出的的水水流流速速度度v11 m/s，在在空空中中形形成成一一完完整整的的水水流流束束，则则该该水水流流束束在在地地面面B处处的的截截面面直径直径d2约为约为(g取取10 m/s2)()A2 cm B.0.98 cm C.4 cm D应应大于大于2 cm，但无法，但无法计计算算2021/8/11 星期三36 答案答案 B B 2021/8/11 星期三372021/8/11 星期三38