高考专题04 自由落体运动和竖直上抛运动.doc

1、 -佳绩改变未来 佛山市南海区百花时代广场三楼 学生热线：0757-86339428佳绩教育个性化教案学生 科目 物理 年级 高三 上课日期 2012-05-01教师 曹兴家 教材已上课时（含）/总课时教案编号 课题重点难点第一：要认识什么是自由落体运动和竖直上抛运动。第二：要掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点和规律，并能把匀变速直线运动的规律迁移到解决自由落体运动和竖直上抛运动的问题中。教学步骤、内容、目标、方法教学过程：步骤一：知识点的回顾。步骤二：知识拓展讲解。 步骤三： 提高练习。步骤四：巩固练习，课后作业。-佳绩改变未来 佛山市南海区百花时代广场三楼 学生热线：0757-86339

2、428一、学生对于本次课的评价课后评价二、教师评定1、学生上次作业评价：2、 学生本次上课互动性： 作业布置教师留言学生掌握好的内容：通过本次课发现以往知识漏洞（下次教学计划）：教师签字：家长意见家长签字：日 期： 年 月 日-佳绩改变未来 佛山市南海区百花时代广场三楼 学生热线：0757-86339428高考专题四：自由落体运动 竖直上抛运动知识要点：一、自由落体运动的规律物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动。既然自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动。那么，匀变速直线运动的规律在自由落体运动中都是适用的。匀变速直线运动的规律可以用以下四个公式来概括：（1）v

3、att0（2)s21（3）vst20（4）St对于自由落体运动来说：初速度 v0 = 0，加速度 a = g。因为落体运动都在竖直方向运动，所以物体的位移 S 改做高度 h 表示。那么，自由落体运动的规律就可以用以下四个公式概括： （5）vgtt（6）gt12（7）vht（8）t例 1.一个物体从 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 g9.8m/s，空气阻力不计 )例 2.屋檐定时滴出水滴，当第 5 滴正欲滴下时，第 1 滴已刚好达到地面，而第 3 滴与第 2 滴正分别位于高 1m 的窗户上、下沿，如图所示，取

4、 g10m/s ，问：(1)此屋檐离地面多少米？-佳绩改变未来 佛山市南海区百花时代广场三楼 学生热线：0757-86339428(2)滴水的时间间隔是多少？二、竖直下抛运动1、概念：物体只在重力作用下，初速度竖直向下的抛体运动叫竖直下抛运动2、竖直下抛运动的规律：将竖直下抛运动与自由落体运动相比，区别之处仅在于竖直下抛运动有初速度（v 0） 。既然自由落体运动满足以下规律： vgtth12vtt那么，竖直下抛运动所遵循的规律应是：（9）vgtt0（10）h21（11）vt20（12）vt()三、竖直上抛运动物体只在重力作用下，初速度竖直向上的抛体运动叫竖直上抛运动。竖直上抛运动的规律 ：选定

5、竖直向上的初速度方向为正方向，那么，加速度 g 的方向应为负。考虑到重力加速度 g 是一个特定的加速度不宜将 g 写做9.8m/s 2，应在公式中符号“g”的前面加一个负号。规律如下：（13）vtt0-佳绩改变未来 佛山市南海区百花时代广场三楼 学生热线：0757-86339428（14）hvtg021（15）t2（16）vt0()例 3.现将一个物体以 30m/s 的速度竖直上抛，若重力加速度取 g = 10m/s2，试求 1 秒末，2 秒末，3 秒末，4 秒末，5 秒末，6 秒末，7 秒末物体的速度和所在的高度。解这个题目直接套公式就可以了，如求速度用式 13 来求。因为 vgtt0将 v

6、0=30m/s， g = 10m/s2 及 t 分别等于 1，2，3，4，5，6，7 代入公式就可得出需要的速度结果。求高度用式 14 来求。因为 hvtg02将 v0=30m/s， g = 10m/s2 及 t 分别等于 1，2，3，4 ，5，6，7 代入公式就可得出需要的高度结果。现将结果例入下表：每个时刻的速度：符 号 vt v0 v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7速度（m/s） 30 20 10 0 10 20 30 40每段时间的位移：符 号 ht h0 h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7高度（m）0 25 40 45 40 25 0 35小结： 结合两个表的数值可以看出

7、：v t = 0 时，上抛的物体在最高点（45m） 。 v t0 物体向上运动；v t 0 说明物体在抛出点以上，h t 0 说明物体在抛出点以下。竖直上抛运动的几个特点：-佳绩改变未来 佛山市南海区百花时代广场三楼 学生热线：0757-86339428（1）物体上升到最大高度时的特点是 vt = 0。由（15）式可知，物体上升的最大高度 H 满足： Hvg02（2）上升到最大高度所需要的时间满足： 。tvg0（3）物体返回抛出点时的特点是 h = 0。该物体返回抛出点所用的时间可由（14）式求得： Tvg0（4）将这个结论代入（13）式，可得物体返回抛出点时的速度： vt0这说明物体由抛出到

8、返回抛出点所用的时间是上升段（或下降段）所用时间的二倍。也说明上升段与下降段所用的时间相等。返回抛出点时的速度与出速度大小相等方向相反。（5）从前面两个表对比可以看出竖直上抛的物体在通过同一位置时不管是上升还是下降物体的速率是相等的。（6）竖直上抛运动由减速上升段和加速下降段组成，但由于竖直上抛运动的全过程中加速度的大小和方向均保持不变，所以竖直上抛运动的全过程可以看作是匀减速直线运动。例 4.气球以 10 m/s 的速度匀速上升，当它上升到 175m 的高处时，一重物从气球上掉落，则重物需要经过多长时间才能落到地面？到达地面时的速度是多大？(g 取 10m/s2)例 5.从距地面 125 米

9、的高处，每隔相同的时间由静止释放一个小球队，不计空气阻力，g=10 米/秒2，当第 11 个小球刚刚释放时，第 1 个小球恰好落地，试求：（1）相邻的两个小球开始下落的时间间隔为多大？（2）当第 1 个小球恰好落地时，第 3 个小球与第 5 个小球相距多远？-佳绩改变未来 佛山市南海区百花时代广场三楼 学生热线：0757-86339428例 6.在距地面 25 米处竖直上抛一球，第 1 秒末及第 3 秒末先后经过抛出点上方 15 米处，试求：（1）上抛的初速度，距地面的最大高度和第 3 秒末的速度；（2）从抛出到落地所需的时间（g=10m/s 2）例 7. 一竖直发射的火箭在火药燃烧的 2S

10、内具有 3g 的竖直向上加速度，当它从地面点燃发射后，它具有的最大速度为多少？它能上升的最大高度为多少？从发射开始到上升的最大高度所用的时间为多少？（不计空气阻力。G=10m/s 2）课后作业自由落体运动一、本题共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得 6 分，选不全的得 3 分，有选错或不选的得 0 分.1.一个自由下落的物体，前 3 s 内下落的距离是第 1 s 内下落距离的（ ）A.2 倍 B.3 倍-佳绩改变未来 佛山市南海区百花时代广场三楼 学生热线：0757-86339428C.6 倍 D

11、.9 倍2.北京晚报曾报道过这样一则动人的事迹：一位 4 岁小男孩从高层塔楼的 15 层坠下，被同楼的一位青年在楼下接住，幸免于难.设每层楼高度是 2.8 m，这位青年从他所在位置冲到楼下需要的时间是 1.3 s，则该青年要接住孩子，至多允许他反应的时间是（取 g=10 m/s2)（ ）A.3.0 s B.1.5 s C.0.4 s D.1.3 s3.一个物体从某一高度做自由落体运动，已知它第 1 s 内的位移为它最后 1 s 内位移的一半，g取 10 m/s2，则它开始下落时距离地面的高度为（ ）A.5 m B.11.25 mC.20 m D.31.25 m4.自地面将一物体竖直上抛，初速度

12、大小为 20 m/s.当它的位移为 15 m 时，经历的时间和运动速度分别为（g 取 10 m/s2，不计空气阻力，选取竖直向上为正方向） （ ）A.1 s,10 m/s B.2 s,15 m/sC.3 s,-10 m/s D.4 s,-15 m/s5.从某一高度相隔 1 s 先后释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，则它们下落的过程中下列说法正确的是（ ）A.两球距离保持不变 B.两球的距离越来越大C.两球的速度差保持不变 D.乙球相对甲球做匀加速运动6.石块 A 自塔顶落下 m 时，石块 B 自离塔顶 n m 处自由落下，两石块同时落地，则塔高为（ l）A. +n B. C. D.lln

13、4)(2)(2nll2)(-佳绩改变未来 佛山市南海区百花时代广场三楼 学生热线：0757-863394287.某同学身高 1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了 1.8 m 高的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（取 g=10 m/s2） （ ）A.2.1 m/s B.4.2 m/s C.3.6 m/s D.3 m/s8.某科技馆中有一个展品，该展品放在较暗处，有一个不断均匀滴水的水龙头（刚滴出的水滴速度为零）.在平行光源的照射下，只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，参观者可以观察到一种奇特的现象：水滴好像都静止在各自固定的位置不动（如图中

14、A、B 、C、D 所示，右边数值的单位是 cm）.g 取 10 m/s2.要想出现这一现象，所用光源应满足的条件是（ ）A.持续发光的光源 B.间歇发光，间隔时间为 1.4 sC.间歇发光，间隔时间为 0.14 s D.间歇发光，间隔时间为 0.2 s9.如图所示，能反映自由落体运动的是（ ）-佳绩改变未来 佛山市南海区百花时代广场三楼 学生热线：0757-8633942810.滴水法测重力加速度的过程是这样的，让水龙头的水一滴一滴地滴在其正下方的盘子里，调整水龙头，让前一滴水滴到盘子里面听到声音时后一滴水恰好离开水龙头.测出 n 次听到水击盘声的总时间为 t，用刻度尺量出水龙头到盘子的高度差

15、为 h，即可算出重力加速度.设人耳能区别的两个声音的时间间隔为 0.1 s，声速为 340 m/s,则（ ）A.水龙头距人耳的距离至少为 34 mB.水龙头距盘子的距离至少为 34 mC.重力加速度的计算式为 2thnD.重力加速度的计算式为 2)1(t二、本题共 2 小题，共 16 分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.11.（10 分）如下图所示，某同学让重锤做自由落体运动，通过测量打点计时器在纸带上打下的点迹来测算当地的重力加速度.该同学在实验时得到 6 条纸带，在每条纸带上取 6 个点，如图所示，每两个相邻点的时间间隔 T 均为 0.02 s.其中 1、2、3 点相邻，4、5、6

16、 点相邻，在 3 点和 4 点之间还有若干个点.s 1 是 1、3 两点的距离，s 2 是 4、6 两点的距离，s 3 是 2、5 两点的距离.（1）测出 s1、s 2、s 3 后，计算打第 2 点时瞬时速度的表达式是 v2=_，计算打第 5 点时瞬时速度的表达式是 v5=_,计算重力加速度的表达式是 g=_.（2）该同学测得的数据是 s1=4.00 cm,s2=11.68 cm,s3=38.1 cm，根据数据求出重力加速度g=_.12.（6 分）一矿井深为 125 m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球，当第 11 个小球刚从井口开始下落时，第 1 个小球恰好到达井底，则相邻两个小球开始下落的时间间隔为_s ，这时第 3 个小球和第 5 个小球相距_m.(g=10 m/s 2)