高一物理自由落體運(yùn)動(dòng)及豎直上拋運(yùn)動(dòng)

1、高一物理自由落體運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律；豎直上拋運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律北師大版【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容： 1. 自由落體運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律； 2. 豎直上拋運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律；二. 知識(shí)總結(jié)歸納： 1. 物體自由下落時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律： （1）是豎直向下的直線運(yùn)動(dòng)； （2）如果不考慮空氣阻力的作用，不同輕、重的物體下落的快慢是相同的。 2. 自由落體運(yùn)動(dòng) （1）定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。 （2）自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為g： 在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同，這個(gè)加速度稱重力加速度g。g方向豎直向下，大小隨不同地點(diǎn)而略有變化，在地球表面上赤道最小、兩極最大，還隨高度的不同而變化，高度越高g越

2、小。在通常的計(jì)算中，地面上的g取9.8m/s2，粗略的計(jì)算中，還可以把g取做10m/s2。 （3）自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：（是初速為零加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)）： 3. 豎直上拋運(yùn)動(dòng) 定義：將物體以一定的初速度沿豎直方向向上拋出去，物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)。 特點(diǎn)：是加速度為g（取豎直向上方向?yàn)檎较颍┑膭蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)， 運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，v=0，a=g。 分析方法及規(guī)律： （1）分段分析法： （取豎直向上方向?yàn)檎较颍?（取豎直向下方向?yàn)檎较颍?（2）整過程分析法：全過程是加速度為g（取豎直向上方向?yàn)檎较颍┑膭蜃兯儇?fù)，s為正值表示質(zhì)點(diǎn)在拋出點(diǎn)的上方，s為負(fù)值表示質(zhì)點(diǎn)在拋出點(diǎn)的下方，v為正值，

3、表示質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，v為負(fù)值，表示質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)。由同一位移s求出的t、vt可能有兩解，要注意分清其意義。 =v0/g；下落過程是上升過程的逆過程，所以質(zhì)點(diǎn)在通過同一高度位置時(shí)，上升速度與下落速度大小相等，物體在通過同一段高度過程中，上升時(shí)間與下落時(shí)間相等?！镜湫屠}】 例1. 甲物體的重力比乙物體的重力大5倍，甲從H米高處自由落下，乙從2H米高處同時(shí)自由落下，下面幾種說法正確的是：（H足夠大） A. 兩物體下落過程中，同一時(shí)刻甲的速率比乙的大； B. 下落1s末，它們的速度相等； C. 各自下落1m它們的速度相等； D. 下落過程中甲的加速度比乙的大。 解析：物體自由下落，只受重力，加速度都是g

4、，與質(zhì)量無關(guān)，故D錯(cuò)，由vt=gt知， 例2. 一物體從高處A點(diǎn)自由落下，經(jīng)B點(diǎn)到C點(diǎn)，已知B點(diǎn)的速度是C點(diǎn)速度的3/4，BC間距離是7m，則AC間距離是_m。（g=10m/s2）。 解析：設(shè)C點(diǎn)速度vC，則： 聯(lián)立可得hAC=16m。 例3. 一物體從離地H高處自由下落x時(shí)，物體的速度恰好是著地時(shí)速度的一半，則它落下的位移x等于_。 解析：設(shè)落地速度大小為v，則： 例4. 豎直懸掛一根15m長(zhǎng)的桿，在桿的正下方距桿下端5m處有一觀察點(diǎn)A，讓桿自由落下。求桿全部通過A點(diǎn)需多少秒？（g=10m/s2） 解析：桿下落至A點(diǎn)時(shí)間t1，則： 桿從靜止釋放到完全通過A點(diǎn)時(shí)間t2，則： 。 例5. 在12

5、m高的塔上，以一定初速度豎直向上拋出一物體，經(jīng)2s到達(dá)地面，則物體拋出時(shí)的速度多大？物體上升的最大高度是多少（離地面高度）？g=10m/s2。 解析：把物體上升和下落看成一個(gè)全過程，根據(jù)位移公式s=v0tgt2/2，依題意得 物體離地的最大高度H=0.8+12=12.8(m)。 （本題分上升、下落兩過程處理也可以） 可見，處理豎直上拋運(yùn)動(dòng)問題，關(guān)鍵是注意s、vt的正、負(fù)號(hào)及其意義。 例6. 一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面10m高的平臺(tái)上向上躍起，舉雙臂直體離開臺(tái)面。此時(shí)其重心位于從手到腳全長(zhǎng)的中點(diǎn)。躍起后重心升高0.45m達(dá)到最高點(diǎn)。落水時(shí)身體豎直，手先入水。（在此過程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì)。）

6、從離開跳臺(tái)到手觸水面，他可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是_s。（計(jì)算時(shí)，可以把運(yùn)動(dòng)員看作全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。g取為10m/s2，結(jié)果保留二位數(shù)字。） 解析：運(yùn)動(dòng)員上升高度h1=0.45m，上升時(shí)間t1。 下落高度H=10.45m，全程下落時(shí)間t2， 由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，上升高度h1的時(shí)間等于下落高度h1的時(shí)間，則： 又因?yàn)椋?【模擬試題】 1. 物體由屋頂自由下落，經(jīng)過最后2m所用時(shí)間是0.15s，則屋頂高度約為： A. 10mB. 12mC. 14mD. 15m 2. 甲物體的重力是乙物體的3倍，它們?cè)谕桓叨忍幫瑫r(shí)自由下落，則下列說法中正確的是： A. 甲比乙先著地 B. 甲比乙的

7、加速度大 C. 甲、乙同時(shí)著地 D. 無法確定誰先著地 3. 為了求得樓房的高度，在不計(jì)空氣阻力的情況下，讓一個(gè)石塊從樓頂自由落下，測(cè)出下列哪個(gè)物理量就能計(jì)算出樓房的高度 A. 石塊下落到地面的總時(shí)間 B. 石塊落地前的瞬時(shí)速度 C. 石塊落地前最后1s內(nèi)的位移 D. 石塊通過最后1m位移的時(shí)間 4. 從高處釋放一粒小石子，經(jīng)過1s，從同一地點(diǎn)再釋放一粒小石子，在落地之前，兩粒石子之間的距離： A. 保持不變 B. 不斷增大 C. 不斷減小 D. 有時(shí)增大，有時(shí)減小 5. 在豎直上拋運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)： A. 速度不為零，加速度為零 B. 速度為零，加速度不為零 C. 有向下的速度和加

8、速度 D. 物體處于平衡狀態(tài) 6. 氣球吊著物體勻速上升到某一高度時(shí)，吊著物體的繩子斷了，則在繩斷的瞬間物體將具有： A. 重力加速度g，沒有速度 B. 有向上的速度，而加速度為零 C. 有向上的速度和向下的加速度 D. 物體將作自由落體運(yùn)動(dòng) 7. 將甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)，同一時(shí)刻豎直上拋，A的初速是B的兩倍，則它們上升的最大高度之比是： A. 1：2B. 1：4 C. 1：1D. 4：1 8. vt圖象如圖1所示，表示物體作豎直上拋的是：圖1 9. 豎直上拋的物體，初速度是30m/s，經(jīng)過2s產(chǎn)生的位移是多少？路程是多少？經(jīng)過4s產(chǎn)生的位移是多少？路程是多少？（空氣阻力不計(jì)，g=10m/s

9、2） 10. 一個(gè)豎直上拋的物體經(jīng)4s落回原處，則經(jīng)2s物體的速度是多少？位移是多少？路程是多少？經(jīng)過3s速度是多少？位移是多少？路程是多少？（g=10m/s2） 11. 在某市區(qū)內(nèi)，一輛小汽車在公路上以速度v1向東行駛，一位觀光游客正由南向北從斑馬線上橫過馬路。汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)游客途經(jīng)D處時(shí)經(jīng)過0.7s作出反應(yīng)緊急剎車（此時(shí)汽車運(yùn)動(dòng)到了A點(diǎn)），但仍將正步行至B處的游客撞傷，該汽車最終在C處停下，如圖2所示。為了判斷汽車是否超速行駛以及游客橫穿馬路是否過快，警方派一警車以法定最高速度行駛在同一馬路的同一地段，在肇事汽車的起始制動(dòng)點(diǎn)A緊急剎車，經(jīng)過14.0m后停下來，在事故現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量得。肇事汽車剎車性能良好（可認(rèn)為警車與肇事汽車剎車時(shí)加速度均相同），