高一物理自由落体运动及其规律;竖直上抛运动及其规律北师大版知识精讲.doc

高一物理自由落体运动及其规律；竖直上抛运动及其规律北师大版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 1. 自由落体运动及其规律； 2. 竖直上抛运动及其规律； 二. 知识总结归纳： 1. 物体自由下落时的运动规律： （1）是竖直向下的直线运动； （2）如果不考虑空气阻力的作用，不同轻、重的物体下落的快慢是相同的。 2. 自由落体运动 （1）定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。 （2）自由落体运动的加速度为g： 在同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度称重力加速度g。g方向竖直向下，大小随不同地点而略有变化，在地球表面上赤道最小、两极最大，还随高度的不同而变化，高度越高g越小。在通常的计算中，地面上的g取9.8m/s2，粗略的计算中，还可以把g取做10m/s2。 （3）自由落体运动的规律：（是初速为零加速度为g的匀加速直线运动）： 3. 竖直上抛运动 定义：将物体以一定的初速度沿竖直方向向上抛出去，物体只在重力作用下的运动。 特点：是加速度为－g（取竖直向上方向为正方向）的匀变速直线运动， 运动到最高点时，v=0，a=－g。 分析方法及规律： （1）分段分析法： （取竖直向上方向为正方向） （取竖直向下方向为正方向） （2）整过程分析法：全过程是加速度为－g（取竖直向上方向为正方向）的匀变速 负，s为正值表示质点在抛出点的上方，s为负值表示质点在抛出点的下方，v为正值，表示质点向上运动，v为负值，表示质点向下运动。由同一位移s求出的t、vt可能有两解，要注意分清其意义。 =v0/g；下落过程是上升过程的逆过程，所以质点在通过同一高度位置时，上升速度与下落速度大小相等，物体在通过同一段高度过程中，上升时间与下落时间相等。 【典型例题】 例1. 甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H米高处自由落下，乙从2H米高处同时自由落下，下面几种说法正确的是：（H足够大） A. 两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙的大； B. 下落1s末，它们的速度相等； C. 各自下落1m它们的速度相等； D. 下落过程中甲的加速度比乙的大。 解析：物体自由下落，只受重力，加速度都是g，与质量无关，故D错，由vt=gt知， 例2. 一物体从高处A点自由落下，经B点到C点，已知B点的速度是C点速度的3/4，BC间距离是7m，则AC间距离是___________m。（g=10m/s2）。 解析：设C点速度vC，则： 联立①②③可得hAC=16m。 例3. 一物体从离地H高处自由下落x时，物体的速度恰好是着地时速度的一半，则它落下的位移x等于___________。 解析：设落地速度大小为v，则： 例4. 竖直悬挂一根15m长的杆，在杆的正下方距杆下端5m处有一观察点A，让杆自由落下。求杆全部通过A点需多少秒？（g=10m/s2） 解析：杆下落至A点时间t1，则： 杆从静止释放到完全通过A点时间t2，则： 。 例5. 在12m高的塔上，以一定初速度竖直向上抛出一物体，经2s到达地面，则物体抛出时的速度多大？物体上升的最大高度是多少（离地面高度）？g=10m/s2。 解析：把物体上升和下落看成一个全过程，根据位移公式s=v0t－gt2/2，依题意得 ∴物体离地的最大高度H=0.8+12=12.8(m)。 （本题分上升、下落两过程处理也可以） 可见，处理竖直上抛运动问题，关键是注意s、vt的正、负号及其意义。 例6. 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_________s。（计算时，可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点。g取为10m/s2，结果保留二位数字。） 解析：运动员上升高度h1=0.45m，上升时间t1。 下落高度H=10.45m，全程下落时间t2， 由竖直上抛运动的对称性，上升高度h1的时间等于下落高度h1的时间，则： 又因为： 【模拟试题】 1. 物体由屋顶自由下落，经过最后2m所用时间是0.15