人教版 高考总复习 物理1-3.ppt

第三单元自由落体和竖直上抛 1 自由落体运动 物体只在作用下从开始下落的运动 2 自由落体运动的特点 1 只受重力 a 2 初速度v0 重力 静止 g 0 考点梳理 gt 2gh 1 竖直上抛运动 将物体以一定的初速度抛出后 物体只在作用下所做的运动 2 竖直上抛运动的特点 1 物体有的初速度 v0 0且规定v0 0 2 只受 加速度为g 方向竖直向下 竖直向上 重力 竖直向上 重力 3 竖直上抛运动的规律 1 自由落体运动实际上是物理学中的理想化运动 只有满足一定的条件才能把实际的落体运动看成是自由落体运动 第一 物体只受重力作用 如果还受空气阻力作用 那么空气阻力与重力相比可以忽略不计 第二 物体必须从静止开始下落 即初速为零 必须是从静止开始算起的自由下落过程才是自由落体运动 从中间取的一段运动过程不是自由落体运动 要点精析 重力加速度的测量方法 1 用打点计时器测量 2 用频闪照相测量 3 用滴水法测量 4 用光电门测量 5 用视频捕捉测量 1 竖直上抛运动的特点 1 对称性如图1所示 一物体以初速度v0竖直上抛 A B为途中的任意两点 C为最高点 则 时间对称性物体上升过程中从A C所用时间tAC和下降过程中从C A所用时间tCA相等 同理tAB tBA 速度对称性物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等 能量对称性物体从A B和从B A重力势能变化量的大小相等 均等于mghAB 2 多解性当物体经过抛出点上方某个位置时 可能处于上升阶段 也可能处于下降阶段 造成双解 在解决问题时要注意这个特点 2 解答竖直上抛运动问题的两种方法 1 全程法 规定好正方向后 直接应用匀变速直线运动的几个矢量式 2 分阶段法 将全程分为两个阶段 即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段 例1 利用水滴下落可以测量重力加速度g 调节水龙头 让水一滴一滴地流出 在水龙头的正下方放一盘子 调整盘子的高度 使一滴水滴碰到盘子时 恰好有另一滴水从水龙头开始下落 而空中还有两个正在下落的水滴 测出水龙头处到盘子的高度为h 再用秒表测量时间 从第一滴水离开水龙头开始 到第N滴水落至盘中 共用时间为T 当第一滴水落到盘子时 第二滴水离盘子的高度为 重力加速度g 典例剖析 高分通道该类问题要弄清开始计时的时刻和空中正在下落的水滴数 正确求出相邻两水滴的时间差 变式1 1 打开水龙头 水就流下来 为什么连续的水流柱的直径在流下过程中减小 2 设水龙头开口直径为1cm 安装在75cm高处 如果水在出口处的速度为1m s g 10m s2 求水流柱落到地面时的直径 解析 1 在时间t内 流过任一水柱截面积的水的体积是一定的 由于水柱顶点的水速小于下面部分的水速 故水柱的直径上面比下面大 答案 1 见解析 2 0 5cm 例2 一个物体从H高处自由落下 经过最后196m所用的时间是4s 求物体下落H高所用的总时间T和高度H是多少 取g 9 8m s2 空气阻力不计 答案 7s 240 1m 变式2 屋檐定时滴出水滴 当第5滴正欲滴下时 第1滴已刚好到达地面 而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户上 下沿 如图3所示 取g 10m s2 问 1 此屋檐离地面多少米 2 滴水的时间间隔是多少 答案 1 3 2m 2 0 2s 例3 一个氢气球以4m s2的加速度由静止从地面竖直上升 10s末从气球上面掉下一重物 此重物最高可上升到距地面多高处 此重物从氢气球上掉下后 经多长时间落回到地面 忽略空气阻力 g取10m s2 解析 重物的运动过程共分三个阶段 先随气球向上做匀加速直线运动 然后从气球上掉下 此时重物不是自由下落 而是由于惯性继续向上做竖直上抛运动 到达最高点后 重物开始做自由落体运动 最后回到地面 如图4所示 下面分三个阶段来求解 答案 280m11 48s 高分通道 1 解答本题时易误认为物体脱离气球后直接做自由落体运动 而实际上物体脱离气球后由于惯性还要向上运动 初速度即为脱离气球时的速度 2 对竖直上抛运动可直接利用全程法求解 答案 A 1 某同学身高1 8m 在运动会上他参加跳高比赛 起跳后身体横着越过了1 8m高度的横杆 据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为 g 10m s2 A 2m sB 4m sC 6m sD 8m s 随堂检测 答案 B 2 A物体的质量是B物体质量的5倍 A从h高处 B从2h高处同时自由下落 在落地之前 以下说法正确的是 A 下落1s末 它们的速度相同B 各自下落1m时 它们的速度相同C A的加速度大于B的加速度D 下落过程中的同一时刻 A的速度大于B的速度 解析 做自由落体运动的物体 无论质量多大 只要在相同的地点 其重力加速度都是一样的 故C选项是错的 由v gt可知 当t 1s或下落的时间相等时 它们的速度都相同 由v2 2gh可知 当h都是1m时 它们的速度也都相同 故D选项是错的 而A B选项正确 答案 AB 3 关于自由落体运动 下列说法正确的是 A 某段时间的中间时刻的速度等于初速度与末速度和的一半B 某段位移的中点位置的速度等于初速度与末速度和的一半C 在任何相等时间内速度变化相同D 在任何相等时间内位移变化相同 答案 AC 4 从屋檐上 每隔相等的时间积成一滴水下落 当第1滴落地时 第6滴刚好形成 观察到第5 6滴间距离约为1m 则屋檐的高度为 A 4mB 5mC 6mD 25m 解析 水滴在下落时做自由落体运动 据初速度为零的匀加速直线运动在第1s 2s 3s ns内的位移之比为 x x x x x 1 3 5 7 9 由题意有x1 1m 则房檐的高度 H x x x x x 1 3 5 7 9 1m 25m 答案 D 5 从塔顶释放一个小球A 1s后从同一个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 不断增加C 不断减小D 有时增大 有时减小 答案 B 6 一个石块从楼顶某点开始做自由落体运动 途中通过高h1 1 55m的窗户所经历的时间为t1 0 1s 则该窗户上边框距楼顶的距离为多少 g取10