高三物理一轮复习 第一章 运动的描述（第3课时）自由落体竖直上抛导学案（必修1）

1、第3课时 自由落体竖直上抛课前预习案【考纲考点】自由落体竖直上抛（）【知识梳理】自由落体1概念：物体只在_作用下从_开始下落的运动。2运动特点(1)初速度为_。(2)加速度大小等于_，加速度的方向_。3运动规律(1)速度公式：_ (2)位移公式：_ (3)速度位移关系式：_ 竖直上抛4. 概念：将物体以一定的初速度_抛出，物体只在_作用下的运动。5特点：上升过程是加速度为_的_直线运动；下落过程是_运动。6规律(1)速度公式：_ (2)位移公式：_ (3)速度位移关系式：_(4)上升的最大高度：H。(5)上升到最大高度用时：t。【基础检测】（ ）1.某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被

2、电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5 cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00103 s，g取10 m/s2则小球开始下落的位置距光电门的距离为A1 mB1.25 mC0.4 m D1.5 m（ ）2.一个小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力。已知它经过b点时的速度为v，经过c点时的速度为3v。则ab段与ac段位移之比为()A13B15C18 D19（ ）3.以35 m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，不计空气阻力，g取10 m/s2。 以下判断不正确的是()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

3、的最大高度为61.25 mD小球上升阶段所用的时间为3.5 s课堂导学案F要点提示E一、自由落体1.物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动，而是竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决竖直下抛运动问题。2.可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题。（1）从运动开始连续相等的时间内位移之比为1357。（2）一段时间内的平均速度，gt。（3）连续相等的时间T内位移的增加量相等，即hgT2。二、竖直上抛1竖直上抛运动的两种研究方法(1)分段法：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。

4、(2)全程法：将全过程视为初速度为v0，加速度ag的匀变速直线运动，必须注意物理量的矢量性。习惯上取v0的方向为正方向，则v0时，物体正在上升；v0时，物体在抛出点上方；h0时，物体在抛出点下方。2竖直上抛运动的三种对称性(1)时间的对称性：物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回到原抛出点所用时间相等，即t上t下。物体在上升过程中从某点到达最高点所用的时间和从最高点落回该点所用的时间相等。(2)速度的对称性：物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的速度大小相等、方向相反。物体在上升阶段和下降阶段经过同一个位置时的速度大小相等、方向相反。(3)能量的对称性：竖直上抛运动物体在上升和下降过程

5、中经过同一位置时的动能、重力势能及机械能分别相等。考点突破?问题1.自由落体【典型例题1】一根长直 细杆长l1.7 m，从某一高处做自由落体运动，在下落过程中细杆通过一个h11.75 m高的窗口用时t0.3 s，求细杆刚下落时其下端到窗口上边缘的高度(g取10 m/s2，窗口下边缘到地面的高度大于细杆的长度)。变式1.建筑工人安装脚手架进行高空作业，有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5 m的铁杆在竖直状态下脱落了，使其做自由落体运动，铁杆在下落过程中经过某一楼层地板面的时间为0.2 s，试求铁杆下落时其下端到该楼层地板面的高度?(g=10 m/s2，不计楼层地板面的厚度)变式2.一个物体

6、从某一高度做自由落体运动，已知它第一秒内的位移为它最后一秒内位移的一半，g取10 m/s2，则它开始下落时距地面的高度为多少？问题2.竖直上抛【典型例题2】气球上系一重物，以4ms的速度匀速上升，当离地9m时绳断了，求重物的落地时间t。(g=10ms2)变式1. 某人站在高楼的平台边缘处，以V0=20 m/s的初速度竖直向上抛出一石子。求抛出后，石子经过距抛出点15 m处所需的时间。（不计空气阻力，g取10)变式2. 从地面同时竖直上抛甲、乙两小球，甲球上升的最大高度比乙球上升的最大高度多5.5m，甲球落地时间比乙球迟1s，不计空气阻力，求甲、乙两球抛出时的速度大小各为多少？（g取10）第3课

7、时 自由落体竖直上抛 参考答案【知识梳理】1.重力 静止2.(1)零 (2)重力加速度 竖直向下3.（1）v gt。 （2）hgt2。 （3）v22gh。4.竖直向上 重力5. g 匀减速 自由落体6.（1）vv0gt。 （2）hv0tgt2 （3）v2v022gh【基础检测】1.解析：选B小球通过光电门的时间很短，这段时间内的平均速度可看成瞬时速度vx/t5 m/s，由自由落体运动规律可知h1.25 m，故B正确。2.解析：选D由vgt可知，tac3tab，由hgt2可得：habhactab2tac219，故D正确。3.解析：选B竖直上抛的物体到达最高点时，ag，v0，A对B错。由H得H m

8、61.25 m，C对。上升阶段所用的时间t3.5 s，D对。考点突破?【典型例题1】设杆的下端到窗口上沿的时间为t1，杆的上端到窗口下沿的时间为t2，则有：gt12hgt22lhh1又t2t1t联立以上三式可得：h5 m变式1.铁杆下落做自由落体运动，其运动经过下面某一层楼面时间t=0.2s，这个t也就是杆A端到该楼层下落时间tA与杆B端到该楼层下落时间tB之差，设所求高度为h，则由自由落体公式可得到：h=gtB2 ， h+5=gtA2 ，tA-tB=t，将g=10m/s2，t=0.2s代入联立即可求出 h=28.8m变式2.解：设自由下落的时间为t 则第一秒内的位移X1=最后一秒的位移：X/

9、=由题意有X1=X/ 得t=1.5s h=gt2/2=11.25m【典型例题2】解析：方法1：重物在绳断后做竖直上抛运动，至最高点后再落向地面上升：h升=v20/2g=0.8m t升=v0/g=0.4s返回：t返=t升=0.4s下抛：h=v0t下+gt2下，解得t下=1.0s 重物落地时间t=t升+t返+t下=1.8s方法2：全过程按匀变速运动处理.设向上为正，则g为负，抛点以下位移为负-h=v0t-gt2， 即-9=4t-5t2. 解得t=1.8s变式1. 解析：当石块在抛出点上方距抛出点15m处时，取向上为正方向， 则位移， 代入公式，得 化简得 解得：t1=1s，t2=3s。t3=1s对应看石块上升时到达“离抛出点15 m处”时所用的时间，而= 3 s则时应着从最高点往回落时第二次经过“离抛出点15m处”时所用的时间。由于石块上升的最大高度H=20 m，所以石块落到抛出点下方“离抛出点1