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

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)）：SKIPIF1<03.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：SKIPIF1<0（取豎直向上方向?yàn)檎较颍㏒KIPIF1<0（取豎直向下方向?yàn)檎较颍?）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┑膭蜃兯賁KIPIF1<0負(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，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。SKIPIF1<0=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，與質(zhì)量無關(guān)，故D錯(cuò)，由vt=gt知，SKIPIF1<0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：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立①②③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：SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0例4.豎直懸掛一根15m長的桿，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：SKIPIF1<0桿從靜止釋放到完全通過A點(diǎn)時(shí)間t2，則：SKIPIF1<0SKIPIF1<0。例5.在12m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=v0t－gt2/2，依題意得SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0∴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)號及其意義。例6.一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面10m高的平臺上向上躍起，舉雙臂直體離開臺面。此時(shí)其重心位于從手到腳全長的中點(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)。）從離開跳臺到手觸水面，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)的對稱性，上升高度h1的時(shí)間等于下落高度h1的時(shí)間，則：SKIPIF1<0又因?yàn)椋篠KIPIF1<0SKIPIF1<0【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.10m B.12m C.14m D.15m2.甲物體的重力是乙物體的3倍，它們在同一高度處同時(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.1：2 B.1：4C.1：1 D.4：18.v－t圖象如圖1所示，表示物體作豎直上拋的是：SKIPIF1<0圖19.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/s2）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SKIPIF1<0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)場測量得SKIPIF1<0。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），問：SKIPIF1<0