内容正文:
第一章 运动的描述 匀变速直线运动
第3讲 自由落体和竖直上抛运动
亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com
【学习目标】
1.复习并掌握匀变速直线运动的速度-时间、位移-时间、位移-速度公式并会应用(四个基本公式三推论);
2.通过复习回顾,记住初速度为零的匀加速直线运动的几个比例式并能熟练应用;
3.掌握规律并推导中间时刻速度和中间位置速度,能在题目中进行应用;
4.通过分析典例,能熟练使用逆向思维解决实际问题。
夯实●必备基础知识
1.概念:从静止开始,只受重力作用的匀加速直线运动。
2.基本公式:
1、自由落体运动的概念及基本规律
3.推论比例公式:匀变速直线运动的推论公式和初速度为零的匀加速直线运动的比例关系都适用。
自由落体运动
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时间内的下落高度之比为1∶3∶5∶7∶…
(3)连续相等时间T内的下落高度之差Δh=gT2
(2)从运动开始一段时间内的平均速度
2.自由落体运动规律的快捷应用
1.(多选)物理图像能直观地反映物理量间的变化关系.关于自由落体运动的规律,下列各物理量的图像正确的是( )(g取10 m/s2)
考向1 自由落体运动的理解
AC
考向1 自由落体运动的理解
2.[渗透五育教育(体育)](2021·湖北高考)2019年,我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中,陈芋汐在跳台上倒立静止,然后下落,前5 m完成技术动作,随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动,重力加速度大小取10 m/s2,则她用于姿态调整的时间约为( )
A.0.2 s B.0.4 s C.1.0 s D.1.4 s
3. (多选)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来,一同学用手固定B,此时A、B间距为3L,A距地面为L,如图所示。由静止释放A、B,不计空气阻力,且A、B落地后均不再弹起。从开始释放到A落地历时t1,A落地前的瞬时速率为v1,从A落地到B落在A上历时t2,B落在A上前的瞬时速率为v2,则( )
A.t1>t2 B.t1=t2
C.v1∶v2=1∶2 D.v1∶v2=1∶3
1.选BC A垫片下落用时t1等于B垫片开始下落L用时,B垫片再下落3L用时t2,由于t1、t2时间内B下落的位移满足1∶3的关系,故t1=t2,由v=gt可知,v1∶v2=1∶2,所以选项B、C均正确。
考向1 自由落体运动的理解
例5 如图所示木杆长5 m,上端固定在某一点,由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力),木杆通过悬点正下方20 m处的圆筒AB,圆筒AB长为5 m,取g=10 m/s2,求:
(1)木杆通过圆筒的上端A所用的时间t1;
(2)木杆通过圆筒AB所用的时间t2.
木杆由静止开始做自由落体运动,
设木杆的下端到达圆筒上端A所用的时间为t下A
h下A=20 m-5 m=15 m
设木杆的上端到达圆筒上端A所用的时间为t上A
解得t上A=2 s
则木杆通过圆筒上端A所用的时间
设木杆的上端到达圆筒下端B所用的时间为t上B
h上B=20 m+5 m=25 m
考向2 自由落体运动中的“比例关系”问题
例2 一石块从楼房阳台边缘做自由落体运动,到达地面,若把它在空中运动的距离分为相等的三段,如果它在第一段距离内所用的时间是1 s,则它在第三段距离内所用的时间是( ) (g取10 m/s2)
A
考向2 自由落体运动中的“比例关系”问题
C
音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉,随着音乐变换,竖直向上喷出的水柱可以高达几十米,为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴。现有一音乐喷泉,喷出的水经2s到达最高点,把水喷射的总高度分成四等份,水通过前两等份高度用时记为t1,通过最后一等份高度用时记t2为。空气阻力不计,则满足t2/t1( )
【针对训练】
A
考向3 自由落体运动中的“两物体先后下落”问题
例3 从高度为125 m的塔顶先后自由释放a、b两球,自由释放这两个球的时间差为1 s,g取10 m/s2,不计空气阻力,以下判断正确的是( )
A.b球下落高度为20 m时,a球的速度大小为20 m/s
B.a球接触地面瞬间,b球离地高度为45 m
C.在a球接触地面之前,两球保持相对静止
D.在a球接触地面之前,两球离地的高度差恒定
B
由自由落体的规律可得,在a球接触地面之前,两球的速度差恒定,两球离地的高度差变大,故C、D错