（江蘇專版）2022年高考物理總復(fù)習(xí),第3講,自由落體運動講義

本文格式為Word版，下載可任意編輯——（江蘇專版）2022年高考物理總復(fù)習(xí),第3講,自由落體運動講義第3講自由落體運動考情剖析測驗內(nèi)容考綱要求測驗?zāi)攴轀y驗詳情才能要求自由落體運動Ⅱ15年T11—測驗，有電磁阻尼作用的運動規(guī)律與自由落體規(guī)律的比較分析綜合、測驗與探究16年T2—選擇，測驗物體做斜拋運動的規(guī)律分析綜合、測驗與探究17年T2—選擇，測驗平拋運動的豎直分運動分析綜合弱項清單,1.自由落體運動的研究方法理解不透2．豎直上拋運動的整體性、對稱性特點的熟悉和應(yīng)用不純熟學(xué)識整合一、自由落體運動1．定義：物體只在________作用下從靜止開頭下落的運動．2．實質(zhì)：自由落體運動是初速度為________的________運動．3．自由落體加速度又叫________．(1)大小：g＝____________．(2)方向：____________．4．規(guī)律：取豎直向下的方向為正方向．v＝________h＝________v2＝________.5．自由落體運動是____________運動的一個特例，勻變速直線運動的根本公式及推論都適用于自由落體運動．二、伽利略科學(xué)思想方法伽利略科學(xué)思想方法核心是把________和________高明的結(jié)合起來，從而有力地推進了人類科學(xué)熟悉的進展．方法技巧考點1自由落體運動的理解及處理方法1．自由落體運動是一種實際物體運動的抽象運動，是一種夢想化模型．當(dāng)自由下落的物體受到的空氣阻力遠小于重力時才可以看作自由落體運動．2．自由落體運動的條件是只受重力且初速度為零，即物體務(wù)必自由無初速開頭下落，否那么物體的運動不能看作自由落體運動．3．由于自由落體運動的實質(zhì)是初速度為零的勻加速直線運動，所以勻變速直線運動的根本公式及其推論都適用于自由落體運動．(1)速度公式：v1＝gt(2)位移公式：h＝gt2(3)位移速度關(guān)系式：v＝2gh(4)平均速度公式：v－＝(5)推論：Δh＝gT2雨滴自屋檐由靜止滴下，每隔0.2s滴下一滴，第1滴落下時第6滴恰欲滴下，此時測得第1、2、3、4滴之間的距離依次為1.62m、1.26m、0.9m．假定落下的雨滴的運動處境完全一致，那么此時第2滴雨滴下落的速度和屋檐高度各為(假設(shè)雨滴下落過程中不考慮空氣阻力)()A．3.6m/s，4.5mB．7.2m/s，4.5mC．3.6m/s，4mD．8m/s，4m1.(多項選擇)如下圖，小球從豎直磚墻某位置靜止釋放，用頻閃照相機在同一底片上屢屢曝光，得到了圖中1、2、3、4、5……所示小球運動過程中每次曝光的位置，連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度為d.根據(jù)圖中的信息，以下判斷正確的是()A．位置“1”是小球釋放的初始位置B．小球做勻加速直線運動C．小球下落的加速度為4D．小球在位置“3”的速度為考點2豎直上拋問題的處理方法1．豎直上拋運動分段分析法(1)上升過程取向上為正方向較便當(dāng)v＝v0－gt，h＝v0t－gt2.(2)下落過程取向下為正方向較便當(dāng)，為自由落體運動vt＝gt，h＝gt2.2．豎直上拋運動整過程分析法將全過程看成是加速度為－g的勻變速直線運動vt＝v0－gt；

h＝v0t－gt2；

v－v＝－2gh.3．豎直上拋的對稱性與多解性：如下圖，物體以初速度v0豎直上拋，A、B為途中的任意兩點，C為最高點．請分析以下問題：

(1)時間對稱性：物體上升過程中從A→C所用時間tAC和下降過程中從C→A所用時間tCA相等．(2)速度對稱性：物體上升過程經(jīng)過A點的速度與下降過程經(jīng)過A點的速度大小相等、方向相反．(3)能量對稱性：物體從A→B和從B→A重力勢能變化量的大小相等，均等于mghAB.(4)多解性：在豎直上拋運動中，當(dāng)物體經(jīng)過拋出點上方某一位置時，可能處于上升階段，也可能處于下落階段，因此這類問題可能造成時間多解或者速度多解，也可能造成路程多解．小球從確定高度處由靜止下落，與地面碰撞后回到原高度再次下落，重復(fù)上述運動，取小球的落地點為原點建立坐標(biāo)系，豎直向上為正方向，以下速度v和位置x的關(guān)系圖象中，能描述該過程的是()ABCD甲、乙兩名同學(xué)分別乘坐兩只熱氣球，甲以速度v0＝4m/s勻速上升．在距離乙同學(xué)h0＝24m時，乙在甲的正下方從地面靜止開頭勻加速上升，加速度a＝0.2m/s2.經(jīng)過t＝10s，甲釋放一個重物，已知甲、乙均可以視為質(zhì)點，不計空氣阻力，g取10m/s2，問：

(1)甲釋放重物時，甲、乙之間的距離是多少？(2)甲釋放重物后，重物經(jīng)過多長時間落至地面？(3)甲釋放重物后，不再勻速上升，而是以加速度a′＝0.1m/s2勻加速上升，那么再經(jīng)過多長時間甲、乙距離最遠？最遠距離是多少？考點3測驗：利用打點計時器測當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎亓铀俣萭的方向總是豎直向下的．在同一地區(qū)的同一高度，任何物體的重力加速度都是一致的．重力加速度的數(shù)值隨海拔高度增大而減?。?dāng)物體距地面高度遠遠小于地球半徑時，g變化不大．隨著緯度的增大，重力加速度增大，在地球外觀附件，赤道的重力加速度最小，兩極的重力加速度最大．測驗?zāi)康模簻y出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋疁y驗原理：重物托著紙帶下落時，可將其近似地看作是僅在重力作用下的運動，根據(jù)打出的紙帶分析研究重物的運動規(guī)律．測驗器材：打點計時器、交流電源、紙帶、重物及鐵夾、鐵架臺、刻度尺．測驗步驟：

1．將打點計時器豎直固定在鐵架臺上，連接好電源．2．將紙帶穿過兩個紙帶限位孔．3．開啟打點計時器1～2s后，向下拉動紙帶，打完紙帶后立刻關(guān)閉電源．若紙帶上打出點跡明顯，平勻的點，那么可以做測驗，如不是，應(yīng)做適當(dāng)調(diào)整．4．重新固定一條紙帶，下端用鐵夾固定到重物上，讓重物靠近打點計時器，重物應(yīng)選擇密度大的，以減小空氣阻力．5．用手捏住紙帶上端，把紙帶拉成豎直狀態(tài)，開啟打點計時器電源后，松手讓紙帶和重物自由下落．6．重復(fù)幾次，選一條點跡明顯的紙帶分析計算．7．變更重物重量，重復(fù)打出幾條紙帶，選擇點跡明顯的分析．某同學(xué)用如圖a所示的裝置測定重力加速度：(1)電磁打點計時器的工作電壓________V，為交流，頻率為________．(2)打出的紙帶如圖b所示，測驗時紙帶的______端應(yīng)和重物相連接．(選填“甲”或“乙”)(3)測驗中在紙帶上連續(xù)打出點1、2、3、4、…9，如圖b所示，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出測驗時的加速度為________m/s2(留存兩位有效數(shù)字)．a(chǎn)b2.某同學(xué)用頻閃照相法研究小球的自由落體運動，選擇一張明顯的頻閃照片，剪掉前面小球重疊片面舉行研究．已知小球在釋放位置時，球心與刻度尺的零刻度線對齊．(1)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，請你讀出小球運動到照片中第5個相點時，下落的高度為________m；

(2)若所用照相機的曝光頻率為f，照片上1、3相點距離和1、5相點距離分別為s1、s2，那么相點2所對應(yīng)小球的速度v＝________，小球自由下落的加速度a＝________.當(dāng)堂檢測1．伽利略為了研究自由落體的規(guī)律，將落體測驗轉(zhuǎn)化為出名的“斜面測驗”，對于這個研究過程，以下說法正確的是()第1題圖A．斜面測驗是一個夢想測驗B．斜面測驗放大了重力的作用，便于測量小球運動的路程C．通過對斜面測驗的查看與計算，直接得到落體運動的規(guī)律D．不直接做落體測驗是由于當(dāng)時時間測量不夠精確2．從某一高度相隔1s先后釋放兩個一致的小球甲和乙，不計空氣阻力，它們在空中任一時刻()A．甲乙兩球距離始終保持不變，甲乙兩球速度之差保持不變B．甲乙兩球距離越來越大，甲乙兩球速度之差也越來越大C．甲乙兩球距離越來越大，甲乙兩球速度之差保持不變D．甲乙兩球距離越來越小，甲乙兩球速度之差也越來越小3．一雜技演員用一只手拋球、接球，他每隔0.4s拋出一球，接到球便立刻把球拋出．已知除拋、接球的時刻外，空中總有4個球，將球的運動近似看作是豎直方向的運動，球到達的最大高度是(高度從拋球點算起，取g＝10m/s2)()A．1.6mB．2.4mC．3.2mD．4.0m4．(17年啟東中學(xué)月考)在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中，需要精確的重力加速度g值，g值可由測驗精確測定．近年來測g值的一種方法叫“對稱自由下落法”，它是將測g歸于測長度和時間，以穩(wěn)定的氦氛激光的波長為長度標(biāo)準(zhǔn)，用光學(xué)干擾的方法測距離，以銣原子鐘或其他手段測時間，能將g值測得很準(zhǔn)．概括做法是：將真空長直管沿豎直方向放置，自其中O點豎直向上拋出小球，小球又落至原處O點的時間為T2，在小球運動過程中經(jīng)過比O點高H的P點，小球離開P點后又回到P點所用的時間為T1，測得T1、T2和H，可求得g等于()A.B.C.D.5．在一次低空跳傘訓(xùn)練中，當(dāng)直升機懸停在離地面224m高處時，傘兵離開飛機做自由落體運動．運動一段時間后，開啟降落傘，展傘后傘兵以12.5m/s2的加速度勻減速下降．為了傘兵的安好，要求傘兵落地速度最大不得超過5m/s，求：(取g＝10m/s2)(1)傘兵展傘時，離地面的高度至少為多少？著地時相當(dāng)于從多高處自由落下？(2)傘兵在空中的最短時間為多少？6第3講自由落體運動學(xué)識整合根基自測一、1.重力2.0勻加速直線3.重力加速度(1)9.8m/s2(2)豎直向下4．gtgt22gh5.勻加速直線二、測驗規(guī)律推理(包括數(shù)學(xué)推演)方法技巧·典型例題1·B6個雨滴的自由落體運動可以等效為1個雨滴在不同時刻的位置，如圖：

x12＝1.62m，x23＝1.26m，x34＝0.9mv2＝＝7.2m/s由v0＝0時相鄰一致時間內(nèi)位移之比為1∶3∶5∶7…可得：＝，h＝4.5m.·變式訓(xùn)練1·BD根據(jù)初速度為零的勻變速直線運動的特點分析小球釋放的初始位置．根據(jù)Δx＝aT2，判斷小球運動的性質(zhì)，并求出加速度．根據(jù)一段時間內(nèi)中點時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度．A項若小球做初速度為零的勻變速直線運動，在連續(xù)相等時間內(nèi)，位移之比為：1∶3∶5…，而題中，1、2、3、4、5…間的位移之比為2∶3∶4…所以位置“1”不是小球釋放的初始位置．故A錯誤．B項由于相鄰兩點間位移之差等于d，符合勻變速直線運動的特點：Δx＝aT2，所以小球做勻加速直線運動．故B正確．C項由Δx＝aT2，得：加速度a＝＝.故C錯誤．D項小球在位置“3”的速度等于2、4間的平均速度，那么有v＝＝.故D正確．應(yīng)選BD.·典型例題2·A由題意知小球在下落的過程中速度