高考物理一轮复习专用资料—第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动.doc

第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动 【考点整合】 1、自由落体运动： （1）概念：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。 （2）性质：它是v0=0，a=g的匀加速直线运动。 （3）基本规律： 2、竖直上抛运动 （1）有一个竖直向上的初速度υ0；运动过程中只受重力作用，加速度为竖直向下的重力加速度g。 （2）性质：是坚直向上的，加速度为重力加速度g的匀减速直线运动。 （3）竖直上抛运动的规律：竖直上抛运动是加速度恒定的匀变速直线运动，若以抛出点为坐标原点，竖直向上为坐标轴正方向建立坐标系，其位移公与速度公式分别为 （4）竖直上抛运动的特征：竖直上抛运动可分为“上升阶段”和“下落阶段”。前一阶段是匀减速直线运动，后一阶段则是初速度为零的匀加速直线运动（自由落体运动），具备的特征主要有： ①时间对称——“上升阶段”和“下落阶段”通过同一段大小相等，方向相反的位移所经历的时间相等 ②速率对称——“上升阶段”和“下落阶段”通过同一位置时的速率大小相等 （5）竖直上抛的几个结论： 最大高度 、上升时间 【要点探究】 ?　探究点一　自由落体运动问题的求解 1.自由落体运动同时具备的两个条件是： ①初速度为零 ②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的规律去解决竖直下抛运动问题． 2.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，可充分利用初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题． 例1、物体从高处自由落下，通过1.75 m高的窗户所需时间为0.1 s，物体从窗底落到地面所需时间为0.2 s，则物体是从多高处下落的？ 例2、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？ ?　探究点二　竖直上抛运动问题的求解 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；物体到达最高点时速度为零，但加速度仍为重力速度g，所以物体此时并不处于平衡状态． 1．竖直上抛运动处理方法 (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vt＝0、加速度a＝g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：把竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段看成是一个匀减速直线运动，其加速度方向始终与初速度v0的方向相反． ? 应用全程法处理竖直上抛运动全过程问题时，要特别注意速度、位移、加速度等矢量的方向，一般选向上为正方向，初速度v0为正值，运动规律表达式为vt＝v0－gt，h＝v0t－gt2.上升过程中速度v为正值，下降过程中速度v为负值，物体在抛出点以上时位移h为正值，在抛出点以下时位移h为负值． 2.竖直上抛运动的对称性 (1)时间的对称性 ①物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回到原抛出点所用时间相等，都为 . ②物体在上升过程中从某点到达最高点所用的时间和从最高点落回该点所用的时间相等． (2)速度的对称性 ①物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的速度大小相等、方向相反． ②上升阶段和下降阶段经过同一个位置时的速度大小相等、方向相反． (3)能量的对称性 竖直上抛运动物体在上升和下降过程中经过同一位置时的动能、重力势能及机械能分别相等． 3.竖直上抛运动的多解性 当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，从而产生双解． 例、气球以10 m/s的速度匀速上升，当它上升到175 m的高处时，一重物从气球上掉落，则重物需要经过多长时间才能落到地面？到达地面时的速度是多大？(g取10 m/s2) ?、从距离地面125 m的高处每隔相同的时间由静止释放一个小球，不计空气阻力，当第11个小球刚释放时，第1个小球恰好着地，则： (1)相邻的两个小球开始下落的时间间隔Δt＝________s (2)第1个小球恰好着地时，第3个小球和第5个小球间的距离Δs＝________m 1、两个小球分别拴在一根轻绳两端，一人用手拿住一球将它们从三楼阳台上由静止释放，两球先后落地的时间差为，若将它们从四楼阳台上由静止释放，它们落地的时间差为，不计空气阻力，则、 A． B． C． D．都有可能 、以35m／s的初速度竖直向上抛出一个小球.不计空气阻力，，以下判断正确的是 （ ） A．小球到最大高度时的速度为0 B．小球到最大高度时的加速度为