第03讲 自由落体和竖直上抛运动2026年高考物理一轮复习精讲课件

第一单元：1.3 自由落体与竖直上抛 高中物理一轮复习系列课件 制作：陈庆威 目录 CONTENT 自由落体运动 竖直上抛运动 高中物理一轮复习系列课件 01 02 折返模型 03 多过程问题 04 自由落体运动 考点一 自由落体运动 01. 高中物理一轮复习系列课件 1.运动特点：初速度为 ，加速度为g的 运动. 2.基本规律 (1)速度与时间的关系式： . (2)位移与时间的关系式： . (3)速度与位移的关系式： . 0 匀加速直线 v＝gt v2＝2gh h＝ gt 2 伽利略对自由落体运动的研究 02. 高中物理一轮复习系列课件 1.伽利略通过___________的方法推翻了亚里士多德的“重的物体下落得快”的结论。 2.伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理―→猜想与假设―→实验验证―→合理外推。这种方法的核心是把实验和___________ (包括数学演算)和谐地结合起来。 逻辑推理 逻辑推理 例题1 例题精选 03. 高中物理一轮复习系列课件 【参考答案】B (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 解析 例题解析 04. 高中物理一轮复习系列课件 重物自由下落做自由落体运动，与质量无关，则下落1 s后速度为v1＝v2＝gt＝10×1 m/s＝10 m/s，故选B。 例题2 例题精选 05. 高中物理一轮复习系列课件 【参考答案】B  (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 解析 例题解析 06. 高中物理一轮复习系列课件 陈芋汐下落的整个过程所用的时间为1.4s 下落前5 m的过程所用的时间为 则陈芋汐用于姿态调整的时间约为 故选B。 例题3 例题精选 07. 高中物理一轮复习系列课件 某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一个小石子拍摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间是0.01 s。测得照片中石子运动痕迹的长度为0.6 cm，实际长度为100 cm的窗框在照片中的长度为2 cm(g取10 m/s2)。 (1)根据照片估算曝光时间内石子下落的距离为　　　　 m； (2)估算曝光时刻石子运动的速度为　　　　 m/s； (3)估算这个石子大约是从距离窗户　　　 m高的地方落下的。  0.3 30 45 解析 例题解析 08. 高中物理一轮复习系列课件 （1）设在曝光时间0.01 s内，石子实际下落的距离为L， 由题意得解得L＝30 cm＝0.3 m (2)考虑到曝光时间极短，石子的平均速度近似等于瞬时速度， 则石子在这0.01 s内的速度为v＝，解得v＝30 m/s (3)石子做自由落体运动，故h＝解得h＝45 m。 竖直上抛运动 考点二 竖直上抛运动 01. 高中物理一轮复习系列课件 1.运动特点：初速度方向竖直向上，加速度为g，上升阶段做匀减速运动，下降阶段做 运动. 2.基本规律 (1)速度与时间的关系式： ； (2)位移与时间的关系式： 。 自由落体 v＝v0－gt x＝v0t － gt 2 竖直上抛运动的对称性 02. 高中物理一轮复习系列课件 A A VA VA 上升阶段 下降阶段 最高点：v=0，a=g 时间对称： 速度对称： t上=t下，且从抛出点到A与从A到抛出点时间相同 上升与下降阶段经过相同位置A速度大小相等，方向相反 能量对称：同一位置动能 、势能、 机械能全都相同 竖直上抛运动的处理方法 03. 高中物理一轮复习系列课件 1.分段法： 2.整体法：对全程列式，通常取竖直向上为正方向 （1）落地点在抛出点上方(正位移) （2）落地点在抛出点下方(负位移) 上升阶段:末速度为零的匀减速直线运动 下降阶段:自由落体运动 v0 v = 0 vt vt v0 例题4 例题精选 04. 高中物理一轮复习系列课件 【参考答案】C (2019· 全国Ⅰ 卷)如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2。不计空气阻力，则满足 A.1<<2 B.2<<3 C.3<<4 D.4<<5 解析 例题解析 05. 高中物理一轮复习系列课件 由逆向思维和初速度为零的匀加速直线运动比例式 可知＝2＋，即3<<4，选项C正确。 例题5 例题精选 06. 高中物理一轮复习系列课件 为测试一物体的耐摔性，在离地25 m高处，将其以20 m/s的速度竖直向上抛出，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，则物体 (1)经过多长时间到达最高点？ (2)抛出后离地的最大高度是多少？ (3)经过多长时间回到抛出点？ (4)经过多长时间落到地面？ 【答案】　(1)2 s (2)45 m (3)4 s (4)5 s 解析 例题解析 07. 高中物理一轮复习系列课件 (1)运动到最高点时速度为0，由v＝v0－gt1得t1＝－＝2 s (2)由＝2ghmax得hmax＝＝20 m，所以Hmax＝hmax＋h0＝45 m 解析 例题解析 08. 高中物理一轮复习系列课件 (3)法一：分段，由(1)(2)知上升时间t1＝2 s， hmax＝20 m，下落时，hmax＝g， 解得t2＝2 s，故t＝t1＋t2＝4 s 法二：由对称性知返回抛出点时速度为20 m/s，方向向下，则由v1＝v0－gt，得t＝－＝4 s 法三：由h＝v0t－gt2，令h＝0，解得t3＝0(舍去)，t4＝4 s 解析 例题解析 09. 高中物理一轮复习系列课件 (4)法一：分段法 由Hmax＝g，解得t5＝3 s，故t总＝t1＋t5＝5 s 法二：全程法 由－h0＝v0t'－gt'2 解得t6＝－1 s(舍去)，t7＝5 s 自由落体和竖直上抛的相遇 10. 高中物理一轮复习系列课件 1.同时运动相遇时的位移关系：gt2＋v0t－gt2＝H，解得t＝。 2.上升、下降过程中相遇问题 （1）若在a球上升时两球相遇，则有t＜，即＜，解得v0＞。 （2）若在a球下降时两球相遇，则有＜t＜， 即＜＜，解得＜v0＜。 例题6 例题精选 11. 高中物理一轮复习系列课件 【参考答案】AC （多选）如图甲，小球A（视为质点）从地面开始做竖直上抛运动，同时小球B（视为质点）从距地面高度为h0处由静止释放，两小球距地面的高度h与运动时间t的关系图像如图乙，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（　　） A．A的初速度与B的落地时速度大小相等 B．A上升过程的平均速度小于B下降过程的平均速度 C．A、B处于同一高度时距地面 D．A、B落地的时间差为 解析 例题解析 12. 高中物理一轮复习系列课件 AB．由题图可知，B由静止释放时距地面的高度与A上升到最高点时距地面的高度相等，B由静止释放直到落地与A由抛出直到上升到最高点所用时间相等，所以，A的初速度与B落地时的速度大小相等，A上升过程的平均速度与B下降过程的平均速度大小相等，故A正确，B错误； 解析 例题解析 13. 高中物理一轮复习系列课件 C．设A竖直上抛的初速度为v0，则当AB到达同一高度时有，联立解得， 所以A、B处于同一高度时距地面故C正确； D．B落地时A刚好上升到最高点，所以AB落地的时间差就等于A从最高点下落到地面所用的时间，满足解得 故D错误。故选AC。 折返模型 考点三 等位移折返模型 01. 高中物理一轮复习系列课件 如图，沿粗糙斜面上滑的小球，到最高点后仍能下滑，上下过程加速度大小不同但位移大小相同，若上滑时的加速度为a1,下滑时的加速度为a2，求解时可拆解为两个初速度为0的匀加速直线运动进行简化。 特点：初（或末）速度为零，两段运动位移大小相等为x。 等位移折返模型 02. 高中物理一轮复习系列课件 位移三个公式： 等时间折返模型 03. 高中物理一轮复习系列课件 如图，物体从A点由静止出发做匀加速直线运动，加速度大小为a1，运动到B点时速度大小为v1，这时立即以大小为a2的加速度做匀减速直线运动，如果经过相等的时间物体回到了原出发点。 物体速度应先减速到0再返回出发点A，速度为v2，从A点运动到B点的时间等于由B回到A点的时间，设为t，取向右为正方向， 等时间折返模型 04. 高中物理一轮复习系列课件 从B返回A： 从A到B： 重点抓位移大小相等 口诀：换力等时回原位，合力一定变三倍 0－v－0模型 05. 高中物理一轮复习系列课件 1.题型特征：物体的初速度为0，先匀加速到v，再匀减速到末速度为0。 2.分段结论：，t1、t2、x1、x2、a1、a2分别是前段和后段的时间、位移大小和加速度大小。 3.全程结论：加速阶段、减速阶段和全程的平均速度相同，最大速度vm＝2。 例题7 例题精选 06. 高中物理一轮复习系列课件 【参考答案】B 质点从A点静止出发，沿直线AB运动，行程的第一阶段是加速度大小为a1的匀加速运动，接着做加速度大小为a2的匀减速运动，到达B点时恰好速度减为0。若AB间总长度为s，则质点从A到B所用时间t为（　　） A． B． C． D． 解析 例题解析 07. 高中物理一轮复习系列课件 设物体加速经历的时间为t1，总时间为t。物体加速过程最大速度也为减速过程的最大速度，同时这个速度也是全程的平均速度的2倍，则物体在全程的平均速度为a1t1，根据速度—时间关系可得：a1t1＝a2（t﹣t1）；总位移：sa1t1•t 结合 联立可以解得：t，故B正确、ACD错误。故选B。 多过程问题 考点四 例题8 例题精选 01. 高中物理一轮复习系列课件 【参考答案】C (2022·全国甲卷)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(v<v0)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为 A. B. C. D. 解析 例题解析 02. 高中物理一轮复习系列课件 由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(v<v0)，则列车进隧道前必须减速到v，若用时最少，则列车先匀减速到v进入隧道，再在隧道中匀速运动，出了隧道再匀加速到v0。则有v＝v0－2at1，解得t1＝，在隧道内匀速运动时有t2＝，列车尾部出隧道后立即加速到v0，有v0＝v＋at3，解得t3＝，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为t＝t1＋t2＋t3＝，故选C。 例题9 例题精选 03. 高中物理一轮复习系列课件 如图所示，有一空心上下无底的弹性圆筒，它的下端距水平地面的高度为H(已知量)，筒的轴线竖直。圆筒轴线上与筒顶端等高处有一弹性小球，现让小球和圆筒同时由静止自由落下，圆筒碰地后的反弹速率为落地速率的，它与地面的碰撞时间都极短，可看作瞬间反弹，运动过程中圆筒的轴线始终位于竖直方向。已知圆筒第一次 反弹后再次落下，它的底端与小球同时到达地面(在 此之前小球未碰过地)，重力加速度为g，不计空气 阻力，求： 解析 例题解析 04. 高中物理一轮复习系列课件 (1)圆筒第一次落地弹起后相对于地面上升的最大高度hmax； 【解析】圆筒第一次落地前做自由落体运动， 有2gH＝ 圆筒第一次落地弹起后到最高点做加速度为g的 匀减速直线运动，有－2ghmax＝0－(v筒)2 联立解得hmax＝H。 解析 例题解析 05. 高中物理一轮复习系列课件 (2)小球从释放到第一次落地所经历的时间t以及圆筒的长度L。 根据h＝gt2可得，圆筒第一次落地的时间t1＝ 圆筒第一次弹起后到最高点的时间t2＝ 圆筒第一次弹起后到落地时与小球同时到达地面， 所以t＝t1＋2t2＝＋2×可知小球下落的高度 h球＝gt2＝H，则圆筒的长度L＝h球－H＝H。 THANKS cqw (c) - $$