直线运动4：自由落体、竖直上抛.ppt

关于直线运动4：自由落体、竖直上抛落体运动的研究史亚里士多德伽利略比萨斜塔实验牛顿管实验伽利略理想斜面外推第2页,共23页，2024年2月25日，星期天一、基本概念1、自由落体运动（1）自由落体运动的概念

物体只在重力作用下从_________开始下落的运动，叫做自由落体运动。静止（2）自由落体运动的特点v0＝_______a=g=______m/s2与纬度、高度有关方向__________（3）自由落体运动的规律vt＝_______h=_______vt2＝__________gt9.80竖直向下注意：如果物体在下落过程中，所受到的空气阻力与重力比较不能忽略时，物体的运动就不是自由落体运动，其a≠g，处理这类问题，须用动力学知识，不能用自由落体运动规律来解。第3页,共23页，2024年2月25日，星期天2、竖直上抛运动（1）竖直上抛运动的概念

物体以初速度v0竖直上抛后，只在重力作用下而做的运动，叫做竖直上抛运动。（2）竖直上抛的特点初速v0竖直向上，a=g竖直向下（3）竖直上抛运动的规律取竖直向上为正方向，a=－g第4页,共23页，2024年2月25日，星期天（4）几个特征量①上升的最大高度hm＝_______②上升到最大高度处所用时间t上和从最高点处落回原抛出点所用时间t下相等，即t上=t下=________③物体落回到抛出点时速度v与初速度等大反向（5）竖直上抛运动的对称性竖直上抛上升阶段和下降阶段具有对称性①速度对称②时间对称上升和下降经过同一位置时速度等大、反向上升和下降经过同一段高度的上升时间和下降时间相等第5页,共23页，2024年2月25日，星期天二、题型分析1、自由落体运动规律研究（1）抓初状态t=0时，v=0例：水滴从屋檐自由下落，经过高度h=1.8m的窗户所需时间为0.2S。若不计空气阻力，g取10m/s2，问屋檐距离窗台有多高。解：∴屋檐距离窗台的高度为3.2+1.8=5米第6页,共23页，2024年2月25日，星期天（2）利用平均速度解题解2：在窗台顶与窗台之间取一点，记作C点，设C点恰好是水滴经过窗户所需的时间中点，即水滴从A→C所经历时间是0.1s，得：则，可知到达C点时，水滴已下落0.9秒；到达窗台时，水滴下落1秒因此，屋檐距离窗台的高度为第7页,共23页，2024年2月25日，星期天（3）非质点模型的自由落体例：如图所示,悬挂的直杆AB长为L=5m，在距其下端h=10m处，有一长为L’=5m的无底圆筒CD，若将悬线剪断，直杆穿过圆筒所用的时间为多少？(g=10m/s2)解：第8页,共23页，2024年2月25日，星期天（4）自由落体的物体间的相对运动从某一高度处相隔时间△t，先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中的速度之差，距离。

甲相对乙作。不变逐渐增大速度为g·△t的竖直向下的匀速直线运动例1、两个物体用长9.8m的细绳连接在一起，从同一高度以1s的时间差先后自由下落，当绳子拉紧时，第二个物体下落的时间是多少？解：以第二个物体开始下落时为计时零点，此时第一个物体的速度为v=9.8m/s，两物体间距为h=4.9m此后，以第二物体为参考系，第一个物体的运动为9.8m/s的向下的匀速运动，再经0.5s，两物体间距增大到9.8米，绳子拉紧。第9页,共23页，2024年2月25日，星期天2、竖直上抛运动的研究竖直上抛运动的研究方法：分段法

上升阶段：匀减速直线运动

下落阶段：自由落体运动

下落过程是上升过程的逆过程整体法从全程来看，加速度方向始终与初速度方向相反，所以可以把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动，要特别注意v0、vt、g、h等矢量的正负号。

一般选取竖直向上为正方向，v0总是正值，上升过程中vt为正值，下降过程中vt为负值；物体在抛出点以上时h为正值，物体在抛出点以下时h为负值。第10页,共23页，2024年2月25日，星期天（1）竖直上抛运动中的多解问题例：某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的速度竖直向上抛出一石子，求抛出后石子经过离抛出点15m处