高考物理自由落体与竖直上抛运动PPT课件.ppt

第3节自由落体与竖直上抛运动 1 可编辑 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 加速度为的匀加速直线运动 2 自由落体的运动规律 1 速度公式 v 2 位移公式 h 3 速度位移关系式 v2 2gh gt 零 重力加速度g 一 自由落体运动 2 可编辑 4 从运动开始连续相等时间内位移之比为 5 连续相等的时间内位移的增加量相等 即 h 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 加速度与速度方向 是运动 1 3 5 7 gt2 越小 相反 匀减速直线 3 可编辑 3 下降阶段 速度越来 加速度与速度方向 是运动 4 在最高点 速度为 但加速度仍为 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 v 2 位移公式 h 3 速度位移关系式 v2 v02 2gh v0t gt2 v0 gt 越大 相同 匀加速直线 零 重力加速度g 4 可编辑 3 几个特征量 1 上升的最大高度 H 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a用g代替 5 可编辑 v v0 gth v0t gt2v2 v02 2gh 6 可编辑 题型一 自由落体运动规律的应用 例12011年7月2日下午1点半 在杭州滨江区的某一住宅小区 一个2岁女童突然从10楼坠落 在楼下的吴菊萍奋不顾身地冲过去用双手接住了孩子 女孩妞妞稚嫩的生命得救了 吴菊萍的左臂瞬间被巨大的冲击力撞成粉碎性骨折 受伤较重 被网友称为 最美妈妈 假设孩子跌落处距吴菊萍接住孩子时双手的竖直距离为h 31 25m 其下落过程可视为自由落体运动 吴菊萍站的位置与儿童落地点的水平距离L 12m 她从发现下落孩子到开始跑动所需反应时间为 t 0 3s 跑动过程可视为匀速直线运动 速度大小为v 10m s 则吴菊萍必须在孩子下落多少距离之前发现她 g取10m s2 7 可编辑 8 可编辑 例2固定在水平地面上的手枪枪口竖直朝上 子弹从枪口射出的速度大小是30m s 自动控制该手枪每隔1s竖直向上发射一颗子弹 假设子弹在升降过程中都不会相碰 不计空气阻力 g取10m s2 求 1 空中最多能有几颗子弹 2 设在t 0时将第一颗子弹射出 则第一颗子弹在离地多高处与第三颗子弹在空中 擦肩 而过 题型二 竖直上抛运动规律的应用 9 可编辑 10 可编辑 方法与知识感悟 求解竖直上抛运动问题 既可用整体法 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 v 0 a g的匀减速直线运动下降过程 自由落体运动 11 可编辑 12 可编辑 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 思路点拨 画出物体上升 下降的运动过程示意图 抓住上升 下降阶段的位移对称所用时间相等是解题的关键 题型三 竖直上抛运动的对称性问题 13 可编辑 答案 A 14 可编辑 15 可编辑 1 从塔顶释放一个小球A 1s后从同一地点再释放一个小球B 设两球都做自由落体运动 则落地前A B两球之间的距离 A 保持不变B 不断减小C 不断增大D 有时增大 有时减小 C 16 可编辑 2 以35m s的初速度竖直向上抛出一个小球 不计空气阻力 g取10m s2 以下判断正确的是 A 小球到最大高度时的速度为0B 小球到最大高度时的加速度为0C 小球上升的最大高度为61 25mD 小球从抛出到回到出发点 速度不变 AC 17 可编辑 3 一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起 举双臂直体离开台面 此时其重心位于从手到脚全长的中点 跃起后重心升高0 45m达到最高点 落水时身体竖直 手先入水 在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计 从离开跳台到手触水面 他可用于完成空中动作的时间是多少 计算时可以把运动员看做全部质量集中在重心的一个质点 g取10m s2 解析 1 上升阶段 v02 2gh 所以v0 3m s 2 上升阶段t1 s 0 3s 自由落体 H gt22 又H 10m 0 45m 可得t2 1 45s 故t t1 t2 0 3 1 45s 1 75s 18 可编辑 2019 12 30 19 1 伽利略对自由落体运动的研究 开创了研究自然规律的科学方法 这就是 A 对自然现象进行总结归纳的方法B 用科学实验进行探究的方法C 对自然现象进行总结归纳 并用实验进行验证的方法D 抽象思维 数学推导和科学实验相结合的方法 D 巩固基础 20 可编辑 解析 伽利略对运动的研究 通常包括以下几个方面的要素 通过对现象的一般观察 提出假设 运用逻辑 包括数学 推理得出推论 通过实验对推论进行检验 最后对假设进行修正和推广 伽利略对自由落体运动的研究也是如此 故正确选项为D 21 可编辑 2 一定质量的小球自t 0时刻从水平地面上方某处自由下落 小球与地面碰后反向弹回 不计空气阻力 也不计小球与地面碰撞的时间 小球距地面的高度h与运动时间t关系如右图所示 取g 10m s2 则下列说法正确的是 A 小球第一次与地面碰撞前的最大速度为15m sB 小球第一次与地面碰撞后的最大速度为12m sC 小球在第5秒内小球的路程为2 5mD 小球将在t 6s时与地面发生第四次碰撞 C 22 可编辑 23 可编辑 CD 24 可编辑 25 可编辑 4 一物体从某一行星表面竖直向上抛出 不计空气阻力 t 0时抛出 得到如图所示的s t图象 则 A 该行星表面的重力加速度为8m s2B 该物体上升的时间为5sC 该物体被抛出时的初速度为10m sD 该物体落到行星表面时的速度为20m s AD 26 可编辑 提升能力 BCD 27 可编辑 28 可编辑 6 如图所示 a b两小球静止在同一条竖直线上 离地面足够高 b球的质量大于a球的质量 两球之间用一条细线连接 开始时细线处于松弛状态 现同时释放两球 球运动过程中所受的空气阻力忽略不计 下列说法正确的是 A 下落过程中两球间的距离保持不变B 下落后两球间距离逐渐增大 一直到细线张紧为止C 下落过程中 a b两球都处于失重状态D 整个下落过程中 系统的机械能守恒 ACD 29 可编辑 ACD 30 可编辑 8 某物体以30m s的初速度竖直上抛 不计空气阻力 g取10m s2 5s内物体的 A 路程为65mB 位移大小为25m 方向向上C 速度改变量的大小为10m sD 平均速度大小为13m s 方向向上 AB 31 可编辑 9 有一种 傻瓜 相机的曝光时间 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 g取9 8m s2 要求保留1位有效数字 32 可编辑 33 可编辑 10 如图所示 离地面足够高处有一竖直的空管 质量为2kg 管长为24m M N为空管的上 下两端 空管受到F 16N竖直向上的拉力作用 由静止开始竖直向下做加速运动 同时在M处一个大小不计