内容正文:
第2课时 自由落体运动 竖直上抛运动
课前
(1)若某一物体在某高度由静止下落,则一定做自由落体运动。 ( )
(2)做竖直上抛运动的物体,在上升过程中,速度变化量的方向是向下的。 ( )
(3)做竖直上抛运动的物体的速度为负值时,位移也一定为负值。 ( )
(4)(人教必修1 P47“问题”·改编)让轻重不同的两个物体从同一高度同时落下,重的物体先着地。 ( )
(5)亚里士多德认为物体越重下落越快,物体越轻下落越慢。 ( )
(6)伽利略从理论和实验两个角度证明了轻、重物体下落一样快。 ( )
逐点清(一) 自由落体运动
题点1 自由落体运动公式的应用
1.(2024·广西高考)让质量为1 kg的石块P1从足够高处自由下落,P1在下落的第1 s末速度大小为v1,再将P1和质量为2 kg的石块绑为一个整体P2,使P2从原高度自由下落,P2在下落的第1 s 末速度大小为v2,g取10 m/s2,则 ( )
A.v1=5 m/s B.v1=10 m/s
C.v2=15 m/s D.v2=30 m/s
2.(2025·黑龙江大庆模拟)一个物体从离地面某一高度处开始做自由落体运动,该物体第1 s内的位移恰为最后1 s内位移的二分之一,已知重力加速度大小g取10 m/s2,则它开始下落时距落地点的高度为 ( )
A.15 m B.12.5 m
C.11.25 m D.10 m
题点2 自由落体运动中“比例关系式”的应用
3.(2025·蚌埠模拟)图示描述的是伽利略在比萨斜塔上做落体实验的故事。不计空气阻力,小球从塔上自由下落,由静止开始经过第一段h速度的增加量为Δv1,经过第三段h速度的增加量为Δv2,则Δv1与Δv2的比值满足 ( )
A.1<<2 B.2<<3
C.3<<4 D.4<<5
点睛与自悟
1.(链接T2)自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,物体最后1 s内下落的高度h=gt2-g(t-1)2,求出下落时间t,即可得出下落的总高度。
2.(链接T3)自由落体运动属于初速度为零的匀加速直线运动,其比例关系式仍然适用。
逐点清(二) 竖直上抛运动
|必|备|知|能|
1.对称性:如图所示,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则:
2.多解性:当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,形成多解,在解决问题时要注意这个特性。
3.研究方法
分段研究
①上升阶段:a=g的匀减速直线运动
②下降阶段:自由落体运动
全程研究
初速度v0向上、加速度g向下的匀变速直线运动,v=v0-gt,h=v0t-gt2(以竖直向上为正方向)
①若v>0,物体上升;②若v<0,物体下落;③若h>0,物体在抛出点上方;④若h<0,物体在抛出点下方
1.[时间对称性的应用](2025·河北承德调研)体育课上同学们在练习排球,某同学将排球竖直向上垫起后,经1.2 s排球又回到原出发点,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,则排球被垫起后上升的最大高度约为 ( )
A.1.0 m B.1.2 m
C.1.5 m D.1.8 m
2.[速度对称性的应用]篮球筐距地面高度为3.05 m,某篮球运动员站立举手能达到高度为2.53 m。他竖直跳起将篮球扣入篮筐中,重力加速度g=10 m/s2,他起跳的初速度大小约为 ( )
A.1 m/s B.2.5 m/s
C.3.2 m/s D.10 m/s
3.[竖直上抛运动的多解性](多选)从高为20 m的位置以20 m/s的初速度竖直上抛一物体,g取10 m/s2,不计空气阻力。当物体与抛出点距离为15 m时,所经历的时间可能是 ( )
A.1 s B.2 s
C.3 s D.(2+)s
4.[竖直上抛运动的两种研究方法]研究人员为检验某一产品的抗撞击能力,乘坐热气球并携带该产品竖直升空,当热气球以10 m/s的速度匀速上升到某一高度时,研究人员从热气球上将产品自由释放,测得经11 s产品撞击地面。不计产品所受的空气阻力,求产品的释放位置距地面的高度。(g取10 m/s2)
点睛与自悟
1.(链接T3)与抛出点距离为15 m处有上、下两个位置。
2.(链接T4)应用全程法时,选初速度方向为正方向,求得位移的大小即为释放点离地面的高度,负号表示位移方向竖直向下。
课下作业:请完成“课时跟踪检测(三)”
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