第3講自由落體運動與豎直上拋運動考點一自由落體運動1.自由落體運動的基本規(guī)律(1)運動特點:初速度為,加速度為的勻加速直線運動.

(2)基本規(guī)律:①速度與時間的關(guān)系式:v=.

②位移與時間的關(guān)系式:h=.

③速度與位移的關(guān)系式:v2=.

2.自由落體運動推論比例公式可充分利用自由落體運動初速度為零的特點、比例關(guān)系及推論等規(guī)律解題.(1)從運動開始連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之比為1∶3∶5∶7∶….(2)從運動開始的一段時間內(nèi)的平均速度v=(3)連續(xù)相等的時間T內(nèi)位移的增加量相等,即Δh=gT2.【辨別明理】1.物體從某高度處由靜止下落一定做自由落體運動. ()2.自由落體運動相等時間內(nèi)速度變化量相同.()3.做自由落體運動的物體相鄰的1s內(nèi)位移差約為9.8m. ()考向一自由落體運動基本規(guī)律的應(yīng)用1[2023·云南玉溪模擬]某小區(qū)樓房年久老化,靠路邊的樓房墻體有一塊混凝土脫落,混凝土下落過程可看作自由落體運動,離地面最后2m下落所用的時間為0.1s,重力加速度大小g取10m/s2,則這塊混凝土脫落處到地面的高度約為 ()A.10mB.12mC.21mD.15m[反思感悟]

2[2023·湖北孝感模擬]如圖所示,木桿長5m,上端固定在某一點,由靜止放開后讓它自由落下(不計空氣阻力),木桿通過懸點正下方20m處的圓筒AB,圓筒AB長為5m,g取10m/s2,求:(1)木桿通過圓筒的上端A所用的時間t1;(2)木桿通過圓筒AB所用的時間t2.考向二自由落體運動中的“比例關(guān)系”問題3[2023·湖南長沙模擬]一石塊從樓房陽臺邊緣做自由落體運動,到達地面,若把它在空中運動的距離分為相等的三段,如果它在第一段距離內(nèi)所用的時間是1s,則它在第三段距離內(nèi)所用的時間是(g取10m/s2) ()A.(3-2)s B.3C.2s D.(3-1)s[反思感悟]

4[2023·浙江杭州模擬]科技館中的一個展品如圖所示,在較暗處有一個不斷均勻滴水的水龍頭,在一種特殊的閃光燈的照射下,若調(diào)節(jié)閃光時間間隔使其正好與水滴從A下落到B的時間相同,可以看到一種奇特的現(xiàn)象,水滴似乎不再下落,而是像固定在圖中的A、B、C、D四個位置不動.對出現(xiàn)的這種現(xiàn)象,下列描述正確的是(g取10m/s2)()A.水滴在下落過程中通過相鄰兩點之間的時間間隔滿足tAB<tBC<tCDB.閃光的時間間隔是210C.水滴在相鄰兩點間的平均速度滿足vABD.水滴在各點的速度滿足vB∶vC∶vD=1∶3∶5[反思感悟]

考點二豎直上拋運動1.豎直上拋運動的基本規(guī)律(1)運動特點:初速度方向豎直向上,加速度為g,上升階段做勻減速運動,下降階段做運動.

(2)基本規(guī)律①速度與時間的關(guān)系式:;

②位移與時間的關(guān)系式:x=v0t-12gt22.豎直上拋運動的特性(如圖所示)(1)對稱性①時間對稱: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,同理tAB=tBA.②速度對稱: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.(2)多解性:當物體經(jīng)過拋出點上方某個位置時,可能處于上升階段,也可能處于下降階段,造成多解,在解決問題時要注意這個特性.3.豎直上拋運動研究方法分段法(1)上升階段:a=g的勻減速直線運動(2)下降階段:自由落體運動全程法(1)初速度v0向上、加速度為-g的勻變速直線運動,v=v0-gt,h=v0t-12gt2(以豎直向上為正方向(2)若v>0,物體上升;若v<0,物體下落(3)若h>0,物體在拋出點上方;若h<0,物體在拋出點下方【辨別明理】1.物體做豎直上拋運動,速度為負值時,位移也為負值. ()2.做豎直上拋運動的物體,在上升過程中,速度變化量方向是豎直向下的. ()5一個從地面上豎直上拋的物體,它兩次經(jīng)過一個較低點A的時間間隔是5s,兩次經(jīng)過一個較高點B的時間間隔是3s,則A、B之間的距離是(不計空氣阻力,g取10m/s2) ()A.80m B.40mC.20m D.無法確定[反思感悟]

6(多選)在塔頂邊緣將一物體豎直向上拋出,拋出點為A,物體上升的最大高度為20m.不計空氣阻力,g取10m/s2,設(shè)塔足夠高,則物體位移大小為10m時,物體運動的時間可能為()A.(2-2)s B.(2+2)sC.(2+6)s D.6s[反思感悟]

素養(yǎng)提升有關(guān)自由落體與豎直上拋運動的STSE問題在我們生活的環(huán)境中,如果空氣阻力的作用比較小,可以忽略,則物體從靜止開始下落的運動可以近似看作自由落體運動,如蘋果的落地等現(xiàn)象,由此可見我們的周圍存在很多這樣的運動.同理,物體以豎直向上的初速度拋出(或跳起)可以近似看作做豎直上拋運動.7如圖所示,籃球架下的運動員原地垂直起跳扣籃,離地后重心上升的最大高度為H.上升第一個H4所用的時間為t1,第四個H4所用的時間為t2.不計空氣阻力,則t2t1A.1<t2t1<2 B.C.3<t2t1<4 D.[反思感悟]

8[2023·四川成都模擬]在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中,需要重力加速度g的精確值,這可由實驗精確測得.近年來測g值的一種方法叫“對稱自由下落法”,它是將測g轉(zhuǎn)變?yōu)闇y量長度和時間,具體做