第1章 第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动 多过程问题-【勤径学升】2025年高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第一章 运动的描述　匀变速直线运动 第3讲　自由落体运动和竖直上抛运动 多过程问题 返回目录 返回目录 返回目录 × √ × √ × √ 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 1．掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点，知道竖直上抛运动的对称性。 2．能灵活处理多过程问题 【微点辨析】 (1)重的物体总是比轻的物体下落得快。( ) (2)同一地点，轻重不同的物体的g值一样大。( ) (3)自由落体加速度的方向垂直地面向下。( ) (4)做自由落体运动的物体在1 s内速度增加约9.8 m/s。( ) (5)物体做竖直上抛运动，速度为负值时，位移也一定为负值。( ) (6)做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，速度变化量方向是竖直向下的。( ) 考点 eq \a\vs4\al(1) 自由落体运动(互动共研) 1．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的时间内位移之比为1∶3∶5∶7∶…。 (2)从运动开始的一段时间内的平均速度 eq \x\to(v) ＝ eq \f(h,t) ＝ eq \f(v,2) ＝ eq \f(1,2) gt。 (3)连续相等的时间T内位移的增加量相等，即Δh＝gT2。 2．物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动，而是竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决。 考向1　自由落体运动基本公式的应用 [例1]　如图所示，木杆长为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。 解析　(1)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＝ eq \f(1,2) gt下A2，解得t下A＝ eq \r(3)s， 设木杆的上端到达圆筒上端A所用的时间为t上A， h上A＝ eq \f(1,2) gt上A2，解得t上A＝2 s， 则木杆通过圆筒上端A所用的时间： t1＝t上A－t下A＝(2－ eq \r(3)) s； (2)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＝ eq \f(1,2) gt上B2， h上B＝20 m＋5 m＝25 m， 解得t上B＝ eq \r(5) s， 则木杆通过圆筒所用的时间： t2＝t上B－t下A＝( eq \r(5) － eq \r(3) ) s。 答案　(1)(2－ eq \r(3) ) s　(2)( eq \r(5) － eq \r(3) ) s 1．(2021·湖北卷)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 解析　陈芋汐下落的整个过程所用的时间为t＝ eq \r(\f(2H,g)) ＝ eq \r(\f(2×10,10)) s≈ 1.4 s，下落前5 m的过程所用的时间为t1＝ eq \r(\f(2h,g)) ＝ eq \r(\f(2×5,10)) s＝1 s，则陈芋汐用于姿态调整的时间约为t2＝t－t1＝0.4 s，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 考向2　自由落体的先后下落问题 [例2]　如图所示，A、B两小球用等长的细线悬挂在倾角为30°的直杆上。现同时剪断细线，A球比B球晚落地0.2 s。B球与地面的高度差h＝5 m(不计空气阻力，g取10 m/s2)。则(　　) A．A球与地面的高度差为6 m B．A、B两小球释放前相距4.4 m C．若先剪断悬挂B球的细线，A、B两球有可能同时落地 D．A球比B球在空中运动的时间长，所以A球的速度变化率比B球的大 解析　设B球用时为t，则有5 m＝ eq \f(1,2) gt2，对A球有h＝ eq \f(1,2) g(t＋0.2)2，联立解得h＝7.2 m，故A错误；据前面分析，A、B两小球释放前高度差为Δh＝7.2 m－5 m＝2.2 m，则相距为s＝ eq \f(Δh,s