2022年2022年自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)教案

1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載八人行訓(xùn)練個(gè)性化輔導(dǎo)授課老師幸同學(xué)：時(shí)間： _2021_年_ 10 _ 月日（高中物理）自由落體運(yùn)動(dòng)與豎直上拋運(yùn)動(dòng)教學(xué)目的：1. 熟悉什么為自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)2. 把握自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律教學(xué)重難點(diǎn) ：把勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律遷移到解決自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題中教學(xué)過(guò)程：一自由落體運(yùn)動(dòng)1.什么為自由落體運(yùn)動(dòng)；物體只在重力作用下,從靜止開(kāi)頭下落的運(yùn)動(dòng)叫做自由落體運(yùn)動(dòng)；2.自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；1) 初速度為零2在下落過(guò)程中的加速度也為保持恒定的3 大小為 g,方向豎直向下二.自由落體加速度1.在同一地點(diǎn),一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中加速

2、度都相同；這個(gè)加速度叫自由落體加速度；由于這個(gè)加速度為在重力作用下產(chǎn)生的,所以自由落體加速度也叫做重力加速度；通常不用“a”表示,而用符號(hào)“g”來(lái)表示自由落體加速度2.重力加速度的大小和方向不同的地點(diǎn)自由落體加速度一般為不一樣的. 盡管在地球上不同的地點(diǎn)和不同的高度自由落體加速度的值一般都不相同,但從以上數(shù)據(jù)不難看出在精度要求不高的情形下可以近似地認(rèn)為在地面鄰近（不管什么地點(diǎn)和有限22的高度內(nèi)）的自由落體加速度的值為：g = 9.765m/s；在粗略的運(yùn)算中有時(shí)也可以認(rèn)為重力加速度g = 10m/s；重力加速度的方向總為豎直向下 的；三. 自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；自由落體運(yùn)動(dòng)為初速度為零的豎直向下

3、的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；那么,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律在自由落體運(yùn)動(dòng)中都為適用的 . 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以用以下四個(gè)公式來(lái)概括：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載vtv0at（1）sv0 t1 at 22（ 2）精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載22vtv02asv0vt（ 3）s2t（4）精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)：初速度v 0 = 0 ,加速度a = g ；由于落體運(yùn)動(dòng)都在豎直方向運(yùn)動(dòng),所以物體的位移s 改做高度 h 表示；那么,自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律就可以用以下四個(gè)公式概括：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載vtgt（5）

4、h1 gt 2（ 6 ）v 2t22gh（ 7）h1vt t2（ 8）精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載例：從某一高塔自由落下一石子,落地前最終一秒下落的高度為塔高的7/16 ,求塔高；例.在 24 樓的高度為80m,從 24 樓的窗口自由釋放一只鐵球,就約經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間能聽(tīng)到小球落地的聲音；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載例.一只小球自屋檐自由落下,在 t=0.25s 內(nèi)通過(guò)高度為h=2m 的窗口,就窗口的頂端距屋檐多高？g 取 10m/s2例.屋檐上每隔相同的時(shí)間間隔滴下一滴水,當(dāng)?shù)? 滴正欲滴下時(shí),第1 滴已剛好到達(dá)地面,而第3 滴與第 2 滴分別位于高為 1 m

5、 的窗戶的上.下沿,問(wèn):（1）此屋檐離地面多高？（2）滴水的時(shí)間間隔為多少？例.長(zhǎng) 1 米的桿子,在下端的其正下方h=10m處有一長(zhǎng)為2m的無(wú)底圓筒,剪斷懸線下落、 問(wèn)1) 桿子通過(guò)圓筒需要多長(zhǎng)時(shí)間？2 如剪斷懸線后1s 釋放圓筒,就直桿穿過(guò)圓筒所用的時(shí)間為多少？四豎直上拋運(yùn)動(dòng)；21.豎直上拋運(yùn)動(dòng)為沿豎直方向的勻減速直線運(yùn)動(dòng)；它的加速度加速度為g= 9.8m/s方向豎直向下；2.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；2選定豎直向上的初速度方向?yàn)檎较?那么,加速度g 的方向應(yīng)為負(fù)；考慮到重力加速度g 為一個(gè)特定的加速度不宜將 g 寫(xiě)做 9.8m/s ,應(yīng)在公式中符號(hào)“g”的前面加一個(gè)負(fù)號(hào)；規(guī)律如下：精品學(xué)習(xí)資料

6、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載vtv0gt12（ 13）hv0tgt 2（ 14）精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載v0t2v 22 gh（15）h10 vvt t2（16）精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載豎直上拋運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)特點(diǎn)：（ 1）物體上升到最大高度時(shí)的特點(diǎn)為v t =0 ；由（ 15 ）式可知,物體上升的最大高度h 滿意：v 2h02 gv0（ 2）上升到最大高度所需要的時(shí)間滿意：t；g（ 3 ） 物 體 返 回 拋 出 點(diǎn) 時(shí) 的 特 點(diǎn) 為h=0 ； 該 物 體 返 回 拋 出 點(diǎn) 所 用 的 時(shí) 間 可 由 （ 14 ） 式 求 得 ：2 v0tg（

7、 4）將這個(gè)結(jié)論代入（13）式,可得物體返回拋出點(diǎn)時(shí)的速度：vtv0這說(shuō)明物體由拋出到返回拋出點(diǎn)所用的時(shí)間為上升段（或下降段）所用時(shí)間的二倍；也說(shuō)明上升段與下降段所用的時(shí)間相等；返回拋出點(diǎn)時(shí)的速度與出速度大小相等方向相反；（ 5）從前面兩個(gè)表對(duì)比可以看出豎直上拋的物體在通過(guò)同一位置時(shí)不管為上升仍為下降物體的速率為相等精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載的；（ 6）豎直上拋運(yùn)動(dòng)由減速上升段和加速下降段組成,但由于豎直上拋運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中加速度的大小和方向均保持不變,所以豎直上拋運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程可以看作為勻減速直線運(yùn)動(dòng)；經(jīng)典例題例. 一個(gè)剛性小球從地面高 h = 0.8 m 處自由下落,不計(jì)空

8、氣阻力,并取豎直向下方向?yàn)檎较? g 取 10m/s2,已知小球落到地面與地面碰撞后速度大小不變,方向改為豎直向上,不計(jì)小球與地面碰撞時(shí)間,試在v -t 圖象中畫(huà)出小球速度隨時(shí)間變化的關(guān)系；例.氣球下掛一重物,以速度v0=10m/s 勻速上升,當(dāng)?shù)竭_(dá)離地面高h(yuǎn)=175m 處時(shí)懸掛重物的繩子突然斷裂,那么物體經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？落地的速度多大？（空氣阻力不計(jì),g 取 10m/s2）例.某人在高層樓房的陽(yáng)臺(tái)外側(cè)以 20m/s 的速度豎直向上拋一小球,小球運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn) 15m處所經(jīng)受的時(shí)間為2多少（ g 取 10m/s ）？例： 一支步槍的發(fā)射速度為v 0,有人每隔1s 豎直向上打一槍,如不計(jì)

9、空氣阻力,求第一顆子彈射出后與第nn 2) 顆射出的子彈彼此相遇的時(shí)間；（設(shè)子彈不相碰,且都在空中運(yùn)動(dòng)）；解法 1：從第一顆子彈射出的時(shí)刻開(kāi)頭計(jì)時(shí),設(shè)相遇時(shí)第一顆子彈運(yùn)動(dòng)了ts ；由于每隔1s 發(fā)射一顆子彈,所以相遇時(shí)第n 顆子彈運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t n=t n 1 （ 1）由相遇時(shí)位移相等得：h1=hn（2）精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載又由于： h1= v 0t 1 gt 222（3）精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載h n= v 0 t n 1 2gt n（4）精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載所以,將（ 1）.（3）.4 式代入 2 式得：精品學(xué)習(xí)資

10、料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載t= v0 gn1、 （ n 2）2精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載解法 2： 依據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知：相遇時(shí)第n 顆子彈與第一顆子彈的速度大小相等.方向相反,即：vn=v1（ 1）又由于： v 1= v 0 gt（ 2）i n= v 0 g t n（3）tn=t n 1 （ 4）所以,將（ 2）.（3）.4 式代入 1 式得：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載t= v0 gn1、 （ n 2）2精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載解法 3： 依據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知：相遇時(shí)第n 顆子彈與第一顆子彈運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和等于

11、2v0 ,g精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載即： t t2v0n=（ 1）精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載g又由于： t n=t n 1 （ 2）所以,將 2 式代入 1 式得：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載t= v0 gn1、 （ n 2）2精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載例： 將小球 a 以初速度va=40 m/s 豎直向上拋出,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間 t 后,又以初速度vb=30m/s 將小球 b 從同一點(diǎn)豎直向上拋出,為了使兩個(gè)小球能在空中相遇,試分析t 應(yīng)滿意的條件；方法一：利用空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)

12、間分析要使兩小球在空中相遇,t應(yīng)滿意的條件肯定為介于某一范疇內(nèi),因此,只要求出這個(gè)范疇的最大值和最小值就可以了；當(dāng)小球 b 拋出后處于上升階段時(shí)與a 球相遇,經(jīng)過(guò)的時(shí)間間隔較大,故 t 的最大值為小球a 剛要落回拋出點(diǎn)的瞬時(shí)將小球b 拋出；而小球a 在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：,即 t 的最大值為 t max=8s ；當(dāng)小球 b 拋出后處于下降階段時(shí)與a 球相遇, 經(jīng)過(guò)的時(shí)間間隔較小,故 t 的最小值為a.b 兩小球同時(shí)落地,先后拋出的時(shí)間間隔；而小球b 在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：,就 t 的最小值為 t min=t a-t b=2s；故要使 a.b 兩小球在空中相遇,t 應(yīng)滿意的條件為2s t 8s ；方

13、法二：利用位移公式分析a.b 兩小球在空中相遇,不管其為在上升仍為下降階段相遇,相遇時(shí)的位移必相等；設(shè)小球b 拋出后經(jīng)時(shí)間 t 與小球 a 相遇,就小球a 拋出后的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（t+ t ）,由位移公式可得精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載整理后可得,相遇時(shí)小球b 所經(jīng)過(guò)時(shí)間為：（ 1）考慮到 a.b 小球在空中相遇,就0 t 6s；由（ 1）式可得： 0（ 2） 6（ 3）解（ 2）式得： 1 t 8解（ 3）式得： t 2,或 t 6（不合題意）綜合上述可得,要使a. b兩小球在空中相遇, t 應(yīng)滿意的條件為2s t 8s；方法三：巧選參考系分析小球 b 經(jīng) t 再拋出后,以小球

14、a 為參考系,小球b 作勻速直線運(yùn)動(dòng),其相對(duì)速度為=30（ 40 gt ） =g t 10而此時(shí)小球a 的位移為,就小球b 與小球 a 相遇的時(shí)間為同樣,考慮到a.b 小球在空中相遇,就0 t 6s,亦可以得到上述的（2）（ 3）兩式,亦可求出要使a . b兩小球在空中相遇, t 應(yīng)滿意的條件為2s t 8s；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載例.如下列圖,在地面上的正上方有 a.b 兩點(diǎn), ab=h ,bc=h、 一物體從 a 點(diǎn)自由下落,同時(shí)又有一物體以初速v 0 從 c 點(diǎn)豎直上拋,問(wèn)： （ 1）欲使二者在 b 點(diǎn)相遇, v 0 應(yīng)多大？（ 2）如轉(zhuǎn)變 v 0 的大小使二者在

15、空中恰好不相遇就物體能上升多高？ahbhc隨堂練習(xí)1. 從某一高度先后由靜止釋放兩個(gè)相同的小球甲和乙,如兩球被釋放的時(shí)間間隔為1s,在不計(jì)空氣阻力的情形下,它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）a. 甲.乙兩球的距離越來(lái)越大,甲.乙兩球的速度之差越來(lái)越大b. 甲.乙兩球的距離始終保持不變,甲.乙兩球的速度之差保持不變c. 甲.乙兩球的距離越來(lái)越大,甲.乙兩球的速度之差保持不變d. 甲.乙兩球的距離越來(lái)越小,甲.乙兩球的速度之差越來(lái)越小2. （ 2005 海淀一模）將一個(gè)皮球以初速度 v0 從地面豎直向上拋出,經(jīng)過(guò)時(shí)間 t 0 到達(dá)距地面高度為 h 的最高點(diǎn),又經(jīng)過(guò)時(shí)間 t 0 返回到拋出點(diǎn),不計(jì)空氣阻力；

16、可以用圖中的圖像定性反映皮球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度 v 的大小隨時(shí)間 t 的變化情形以及皮球離地面的高度 s 隨時(shí)間 t 的變化情形,其中正確選項(xiàng)（ ）3. 從地面上豎直向上拋出一個(gè)物體a,同時(shí)在離地面某一高度有另一個(gè)物體b 開(kāi)頭自由落下,兩物體在空中同時(shí)到達(dá)同一高度時(shí)速率都為v ,不計(jì)空氣阻力,就以下說(shuō)法中正確選項(xiàng)（）a. 物體 a 上拋時(shí)的初速度和物體b 落地時(shí)的速度大小相等,都為2vb. 物體 a 和 b 在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等c. 物體 a 上升的最大高度和物體b 開(kāi)頭下落的高度相等d. 兩物體在空中同時(shí)到達(dá)的同一個(gè)高度處肯定為物體b 開(kāi)頭下落時(shí)的高度的一半4. 在輕繩的兩端各栓一個(gè)小球,一人用

17、手拿著上端的小球站在3 層樓陽(yáng)臺(tái)上, 放手后讓小球自由下落,兩小球相繼落地的時(shí)間差為t,假如站在4 層樓的陽(yáng)臺(tái)上, 同樣放手讓小球自由下落,就兩小球相繼落地時(shí)間差將（）a. 不變b.變大c.變小d.無(wú)法判定5. 雜技演員每隔相等的時(shí)間向上拋出一個(gè)小球,如每個(gè)小球上升的高度都為1.25 m ,他一共有4 個(gè)小球,要精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載想使節(jié)目連續(xù)不斷地表演下去,在他的手中總要有一個(gè)小球停留,就每個(gè)小球在手中停留的時(shí)間應(yīng)為（g 取 10 m / s2 ） s ；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載6. 一礦井深125m,在井口每隔一段時(shí)間落下一個(gè)小球,當(dāng)?shù)?1

18、個(gè)小球剛從井口開(kāi)頭下落時(shí),第一個(gè)小球恰好精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載到達(dá)井底,就相鄰兩個(gè)小球開(kāi)頭下落時(shí)間間隔為 s ,這時(shí)第三個(gè)小球和第五個(gè)小球相距 m；（ g 取精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載10m/ s2 ）精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載7. 小球在空中a 點(diǎn)豎直上拋,落到距a 點(diǎn)的正下方h 處的速度恰為小球在距a 點(diǎn)的正上方h 處的速度的二倍,就小球所能達(dá)到的最高點(diǎn)距a 點(diǎn)的高度為 ；8. 從靜止在肯定高度的氣球上自由落下兩個(gè)物體,第一個(gè)物體下落1s 后,其次個(gè)物體開(kāi)頭下落,兩物體用長(zhǎng)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載l=95m的細(xì)線連在一起；就其次個(gè)物體下落 s 線被拉直；（ g=10m/s2）精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載9. 一只皮球從高h(yuǎn)=5.0m 處自由下落,著地后豎直向上反跳,上跳速率等于著地速率的3/4 ,以后每一次反跳2的速率都等于前次著地速率的3/4 ,那么這只皮球經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間靜止于地面？（g=10m/s ）10. （ 2005東城模擬）有一種“傻瓜”相機(jī)的曝光時(shí)間（快門(mén)打開(kāi)到關(guān)閉的時(shí)間）為固定不變的；為了估測(cè)該相機(jī)的曝光時(shí)間,有位同學(xué)提出了下述試驗(yàn)方案：他從墻面上a 點(diǎn)的正上方與a 相距 h