第4讲 自由落体运动和竖直上抛运动- 《知识提炼 能力训练》2023-2024学年高一物理必修第一册同步讲解

第四讲 自由落体运动和竖直上抛运动 一．知识导航 1. 自由落体运动 。 2. 竖直上抛运动 （1）全过程研究：v0竖直向上，a＝g竖直向下，以抛出点为坐标原点，以竖直向上的v0方向为坐标的正方向。 说明： 均为负值。 vt、h的正负号表示方向跟规定正方向相同还是相反，三个公式概括了竖直上抛运动的往返运动全过程。 注意：由于下落过程是上升过程的逆过程，所以物体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。这是竖直上抛运动的对称性。 （2）分阶段研究：上升阶段为vt=0的匀减速直线运动，下落阶段为自由落体运动。 上升时间t上=，最大高度H= 对称性：t上=t下，vt=－v0，在同一高度v上=-v下 （3）分运动研究：由向上的匀速直线运动（v0）和向下的自由落体运动这两个分运动合成，设向上（v0方向）为正方向，则 （注意vt、s的“＋、－”的含义）。 二．典例剖析 1.甲球的重力是乙球的5倍，甲和乙从同一高度同时释放，不考虑空气阻力，则（　 ） A．两球同时落地 B．甲球先落地 C．乙球先落地 D．无法确定 2.（多选）一个铁钉和一团棉花同时从同一高处下落，总是铁钉先落地，这是因为 （ ） A．铁钉比棉花团重 B．棉花团受到的空气阻力不能忽略 C．铁钉不受空气阻力 D．空气阻力对铁钉的下落产生的影响可以忽略。 3.科学研究发现：在月球表面没有空气，重力加速度约为地球表面处重力加速度的1/6。若宇航员登上月球后，在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球，忽略地球和其它星球对它们的影响，以下说法中正确的是（ ） A．羽毛将加速上升，铅球将加速下落 B．羽毛和铅球都将下落，且同时落到月球表面 C．羽毛和铅球都将下落，但铅球先落到月球表面 D．羽毛和铅球都将下落，且落到月球表面的速度相同 4.甲球的重力是乙球的5倍，甲乙分别从高H、2H处同时自由落下（H足够大），下列说法正确的是（ ） A．同一时刻甲的速度比乙大 B．下落1m时，甲、乙的速度相同 C．下落过程中甲的加速度大小是乙的5倍 D．在自由下落的全过程，两球平均速度大小相等 5.石块A自塔顶自由下落h1时，石块B自离塔顶h2处自由下落，两石块同时落地，则塔高为（ ） A．h1+h2 B．(h1+h2)2/4h1 C．h12/4(h1+h2) D．(h1+h2)2/（h1-h2) 6.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的（ ） A．路程为65m B．位移大小为25m，方向向上 C．速度改变量的大小为10m/s D．平均速度大小为13m/s，方向向上 7.从离地面80m的空中自由落下的一个小球，取g=10m/s2，求： （1）经过多长时间小球落到地面上； （2）自开始下落计时，在最后1s内的位移； （3）下落一半高度时的速度。 8.一个小球从高5m的屋檐处自由下落，下落经过距地面1 m的窗沿后落地。取g=10m/s2。求：（1）小球自由下落至地面的时间； （2）小球经过窗沿时速度的大小。 9.物体从离地h 高处下落，它在落地前的1s 内下落35m，求物体下落时的高度及下落时间。 10.水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s，不计空气阻力，g取10m/s2，求窗台下沿距屋檐的高度。 11.一个物体从塔顶上下落，在到达地面前最后1 s内通过的位移是整个位移的，塔高为多少米？（g=10 m/s2） 12.（2019·宁夏回族自治区贺兰县景博中学高一期中）屋檐隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m 的窗子的上、下沿，如图所示，g=10m/s²，则此屋檐离地面的距离为 A．2.2m B．3.0m C．2.5 m D．3.2m 三．课堂练习 1. 一个作自由落体运动的物体，从开始运动起通过连续三段路程的时间分别是t、2t、3t，这三段路程之比是（ ） A. 1：2：3 B. 1：22：32 C. 1：23：33 D. 1：3：5 2. 某同学身高1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为（ ） A. 2m/s B. 4m/s C. 6m/s D. 8m/s 3. 自由下落的物体第ns内通过的位移比第（n－1）s内通过的位移多（ ） A. 9.8m B. 4.9（