自由落体与竖直上抛运动.doc

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1、第3节自由落体与竖直上抛运动基础知识回顾一、自由落体运动1．自由落体运动的特点自由落体运动是物体只在重力作用下初速度为零，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。2．自由落体的运动规律(1)速度公式：(2)位移公式：(3)速度位移关系式：(4)从运动开始连续相等时间内位移之比为1:3:5:7:…(5)连续相等的时间内位移的增加量相等，即(6)一段时间内的平均速度：二、竖直上抛运动1．竖直上抛运动的特点(1)物体只受重力作用，具有竖直向上的初速度。(2)上升阶段：速度越来越小，加速度与速度方向相反，是匀减速直线运动。(3)下降阶段：速度越来越大，加速

2、度与速度方向相同，是匀加速直线运动。(4)在最高点：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。2．竖直上抛运动的规律(1)速度公式：(2)位移公式：(3)速度位移关系式：3．几个特征量(1)上升的最大高度：(2)上升到最大高度处所需时间t上，和从最高点处落回原抛出点所需时间t下相等，即t上=t下三、竖直下抛运动竖直下抛运动是初速度不为0、加速度为g、竖直向下的匀加速直线运动，匀加速直线运动规律都适用于竖直下抛运动，只要将公式中的以用g代替。题型及重点、难点探究题型一：自由落体运动规律的应用例1、有一种“傻瓜”相机的曝光时间

3、(快门打开到关闭的时间)是固定不变的，为了估测该相机的曝光时间，有位同学提出了下述实验方案：他从墙面上A点的正上方与A相距H=1.5m处，使一个小石子自由落下。在小石子下落通过A点时，立即按动快门，对小石子照相，得到如图所示的照片，由于石子的运动，它在照片上留下一条模糊的径迹CD，已知每块砖的平均厚度是6cm。请从上述信息和照片上选取估算相机曝光时间必要的物理量。用符号表示，如H等，推出计算曝光时间的关系式，并估算出这个“傻瓜”相机的曝光时间。(要求保留一位有效数字)【思路点拨】确定释放点分别到(?、D两点的距离，由位移公式求得从释放分别到C、D

4、所用的时间tc、tm此时间差即为曝光时间．【解析】该相机在曝光时间内形成径迹CD，从A至C的时间为按快门的反应时间，设释放处为0点，则可先求出()至C的时间tl．再求从0至D的时间t2。所以曝光时间At—t2～zl．题型二：竖直上抛运动规律的应用例2、气球以l0m/s的速度匀速上升，当它上升到离地175m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10m/s2)【解析】方法一：把竖直上抛运动过程分段研究．设重物离开气球后，经过￡。时间上升到最高点，则铲詈一嵩萨h上升的最大高度‰一差一虿翼*m：5

5、m故重物离地面的最大高度为H—h、+h一5m+175m一180m重物从最高处自由下落，落地时间和落地速度分别为．瓯岳灭画。一63一～i一^J可F吣u—gt2—10×6m/s一60m/s所以重物从气球上掉落至落地共历时￡一￡，+￡2—7S．方法二：如图所示，物体在时间￡内的位移^一一l75m由位移公式矗一一巩}一÷9t2有一l75—10t～去×lOt2㈠麝一解得f一7S或￡一5s(舍去)，所以重物落地速度为口一计、一gt—lOm/s一10×7m/s一——60m/s其中负号表示方向向下，与初速度方向相反．【方法与知识感悟】求解竖直上抛运动问题，既可用

6、整体法，也可用分段法．自由落体运动满足初速度为零的匀加速直线运动的一切规律及特点．(1)分段法上升过程：口一0，n一一9的匀减速直线运动下降过程：自由落体运动(2)整体法将上升和下降过程统一看成是初速度730向上，加速度9向下的匀变速直线运动1口一伽--gt，h7Jof一÷9t2(若口>0，则物体在上升；v<0，L则物体在下降．h>0，物体在抛出点上方；h<0，物体在抛出点下方)题型三：竖直上抛运动的对称性问题例3、一个从地面竖直上抛的物体，两次经过一个较低点a的时间间隔是Ta，两次经过一个较高点b的时间间隔是Tb，则a、b之间的距离为(A)A．

7、B．C．D．【方法与知识感悟】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同到原抛出点所用时间相等。(2)物体在上升过程中从某点到达最高点所用的时间，和从最高点落回到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)在竖直上抛运动中，同一个位置对应两个等大反向的速度。课堂反馈练习1、一个小石块从空中以点自由落下，先后经过a点和b点，不计空气阻力，已知它经过a点时的速度为v，经过c点时的速度为3v，则ab段与ac段位移之比为(D)A．1:3B．1:5C．1:8D．1:

8、92、某同学身高l.8m，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