高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第一章 第二單元 第3課時 自由落體運動課件 必修1

1、第二單元　 勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用第3課時　 自由落體運動,必修1　 第一章　運動的描述　探究勻變速直線運動規(guī)律,,基礎(chǔ)回顧,考點一,自由落體運動,1．自由落體運動的定義物體只在______作用下從______開始下落的運動，叫做自由落體運動．2．自由落體運動的特點(1)v0＝____.(2)加速度符號為g.在地球表面取g＝____ m/s2，在粗略計算中經(jīng)常取g＝____m/s2.,答案： 1．重力　

2、靜止 2．(1)0　(2)9.8　10,(3)重力加速度的方向________．(4)它是一種______直線運動．3．自由落體運動的公式： ＝____；s＝ ____；＝____.,4．重力加速度的變化(1)隨地球緯度的增大，重力加速度略微______；在地球兩極重力加速度最____．(2)隨著物體離地面的高度的增大，重力加速度會______．5．伽利略對自由落體運動的研究方法，是從_

3、_______→________→________→________→________.,答案：(3)豎直向下　(4)勻加速 3．gt　 　 2gs,答案：　4．(1)增大　大　(2)減小 5．提出假設(shè)　數(shù)學(xué)推理　實驗觀察　 合理推理　修正推廣,要點深化,1．自由落體運動要滿足的條件自由落體運動實際上是物理學(xué)中的理想化運動，只有滿足一定的條件下才能把實際的落

4、體運動看成是自由落體運動．第一，物體只受重力作用，如果還受到空氣阻力作用，那么空氣阻力與重力相比可以忽略不計；第二，物體必須從靜止開始下落，即初速度為零．必須是從靜止開始算起的自由下落過程才是自由落體運動，從中間取一段運動過程不是自由落體運動．2．自由落體運動中處理問題的重要特點(1)初速度為零的勻加速直線運動的導(dǎo)出規(guī)律都適用；(2)連續(xù)相等的時間內(nèi)位移的增加量相等，即Δs＝gt2；(3)一段時間內(nèi)的平均速度,3．什么是科學(xué)的探

5、究過程科學(xué)探究過程一般是從現(xiàn)象的觀察中說出問題，然后對問題的原因做出假設(shè)，運用邏輯得出推論，看能否解釋新的實驗事實，再對假說進(jìn)行修正和推廣，或重新建立新的理論．,基礎(chǔ)回顧,考點二,豎直上拋運動,豎直上拋運動的定義及特點不計空氣阻力，以一定的________豎直向上拋出的物體的運動叫做豎直上拋運動．其加速度也為g.豎直上拋運動在上升階段是________運動；在下降階段是________運動．,答案：初速度　勻減速　自由落體,要點深化

6、,1．兩種常見的處理方法(1)分段法：將上升階段看作初速度為＋v0、末速度為0、加速度為－g的勻減速直線運動，下落階段為自由落體運動．(2)一體化法：將上升階段和下落階段統(tǒng)一看成是初速度向上、加速度向下的勻減速直線運動．v0>0，a<0.公式：vt＝v0－gt；s＝v0t－ gt2; ＝－2gs.2．兩個推論(1)上升的最大高度hm＝. ；

7、(2)上升最大高度所需的時間tm＝.,3．兩個性質(zhì)(1)由于下落過程是上升過程的逆過程，所以物體在通過同一位置時，上升速度和下落速度大小相等．(2)物體在通過同一段高度的過程中上升時間和下落時間相等．,,,題型一,自由落體運動中局部與整體的處理,解決自由落體運動問題時，對整體與局部，局部與局部過程相互關(guān)系的分析，是解題的重要環(huán)節(jié)．,從某電視塔塔頂附近的平臺上釋放一個小球，不計空氣阻力和風(fēng)的作用，小球自由下落．若小球在落地前的最后2秒

8、的位移是80 m，則該平臺到地面的高度是多少？(g＝10 m/s2)．,點撥：根據(jù)題意畫出運動草圖如右圖所示，初位置記為A位置，(t－2)秒時記為B位置，落地點為C位置．不難看出既可以把BC段看成整體過程AC與局部過程AB的差值，也可以把BC段看做是物體以初速度vB和加速度g向下做2 s的勻加速運動，而vB可看成是局部過程AB的末速度．但把下部轉(zhuǎn)到上部處理可省求通過B點的速度，僅用位移公式即可，保持思路連貫性，不易失誤．,解析：設(shè)物體

9、從平臺A落到地面所經(jīng)歷時間為t，通過的位移為H；物體在(t－2)秒內(nèi)的位移為h.因為v0＝0，所以有H＝ gt2①h＝ g(t－2)2②由題意：H－h(huán)＝80 m③由①②③解得：t＝5 s，H＝125 m答案：125 m,題型訓(xùn)練,1．上列中，請同學(xué)們從上而下先列式確定物體通過B點的速度，再對最后2 s根據(jù)位移公式列式，解方程組求出結(jié)果．,解析：由v＝at，得：vB＝g(t－2)

10、 ①由x＝v0t＋ at2，得：hBC＝vBtBC＋ ②①②兩式解得：t＝5 s，H＝125 m.,,題型二,自由落體運動規(guī)律的靈活應(yīng)用,對于初速為零的勻加速直線運動的規(guī)律和有關(guān)推論，同樣適用于自由落體運動．,屋檐每隔一定時間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高1

11、 m的窗子的上、下沿，如右圖所示，問：(1)此屋檐離地面多高？(2)滴水的時間間隔是多少？,解析：如右圖所示，如果將這5滴水的運動等效為一滴水的自由落體，并且將這一滴水運動的全過程分成時間相等的4段，設(shè)時間間隔為T，則這一滴水在0時刻，1T s末、2T s末、3T s末、4T s末所處的位置，分別對應(yīng)圖示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所處的位置，據(jù)此可作出解答．,方法一　利用基本規(guī)律求解．設(shè)屋檐離地面高為s，滴水

12、間隔為T.由位移公式s＝ gt2得：第2滴水的位移s2＝ g(3T)2①第3滴水的位移s3＝ g(2T)2②又：s2－s3＝1 m③聯(lián)立①②③三式，解得：T＝0.2 s所以s＝ g(4T)2＝3.2 m.,方法二　利用比例法求解．,(1)由于初速為零的勻加速直線運動從開始運動起，在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移比為1∶3∶5∶7∶…，據(jù)此令相鄰兩水滴之間的間距從上到下依次是S∶3 S∶5 S∶7 S，如右圖所

13、示．顯然，窗高為5 S，即5 S＝1 m，得：S＝0.2 m.屋檐總高：s＝S＋3 S＋5 S＋7 S＝16 S＝3.2 m.(2)根據(jù)s＝ gt2，得：t＝0.8 s.∴滴水時間間隔：T＝ ＝0.2 s.答案：(1)3.2 m　(2)0.2 s互動探究：本例題還有其他的解法嗎？請你開展討論探究．,題型訓(xùn)練,2．如圖所示，小球從豎直磚墻某位置靜止釋放，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3

14、、4、5…所示小球運動過程中每次曝光的位置．連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度為d.根據(jù)圖中的信息，下列判斷錯誤的是(　　)A．位置“1”是小球釋放的初始位置B．小球做勻加速直線運動C．小球做自由落體運動D．小球下落的加速度為,解析：由于小球下落的間隔不符合1∶3∶5∶7，但間隔之差相等，都為d，故小球做初速不為零的勻加速直線運動(不能肯定是自由落體運動)，根據(jù)d＝aT2，得下落的加速度a＝.,答案：AC,,題型三,探究

15、跳水等體育運動的物理問題,我們在觀看北京奧運會10米雙人跳臺比賽中，常常看到因兩人起跳存在時間差而使動作不能同步，雙方距離越來越大(如下圖所示)，這樣得分也自然不高．假設(shè)兩人起跳的時間差為0.1 s，離開跳臺后都立即做自由落體運動，試計算第一個人在雙手入水瞬間雙方存在的高度差．(g取10 m/s2，雙方的身高一樣，人的重心位于手到腳的長度的中點，結(jié)果保留二位有效數(shù)字)．,解析：設(shè)先起跳者從跳起到雙手入水的時間為t1，由題意知其位移為h

16、1＝10 m根據(jù)自由落體運動的規(guī)律：h1＝,由此知道后起跳者對應(yīng)的空中時間：t2＝t1－0.1＝1.3 s(或1.31 s)后起跳的位移：h2＝ ＝ ×10×1.32 m≈8.5 m(或8.6 m)在第一個人雙手入水瞬間雙方存在的高度差：Δh＝h1－h(huán)2＝1.5 m(或1.4 m)．答案：1.5 m(或1.4 m),點評：本題是一道跳水運動的物理問題．首先要知道把運動員看作質(zhì)點，不考慮動作

17、要素；其次要把運動員的運動看作自由落體運動．前一點要自己理解，后一點題作了說明，因為跳水項目中還有豎直上拋的情況．再次，本題涉及追及問題，故要充分運用好公式．,題型訓(xùn)練,3.2008年在北京奧運會中，中國小將何雯娜以37.80分為中國蹦床隊奪得金牌．如圖所示，從何雯娜離開蹦床瞬間開始可看作豎直上拋運動．(不計空氣阻力)A．到達(dá)最高點時速度為零，加速度也為零B．到達(dá)最高點時速度為零，加速度不為零C．上升過程與下落過程平均速度相同D

18、．當(dāng)它回到蹦床時的速度與剛跳起時的速度相同,解析：何雯娜到達(dá)最高點時速度為零，但僅受重力作用，故加速度不為零，B正確；由于速度是矢量，雖然上升過程與下落過程平均速度大小相同及當(dāng)她回到蹦床時的速度與剛跳起時的速度大小相同，但方向相反，故CD都是錯誤的．答案：B,,,,警示,對慣性理解不深刻，導(dǎo)致看不到題中的隱含條件,氣球以10 m/s的速度勻速豎直上升，從氣球上掉下一個物體，經(jīng)17 s到達(dá)地面．求物體剛脫離氣球時氣球的高度．(g＝10

19、 m/s2)錯解：物體從氣球上掉下來到達(dá)地面這段距離即為物體脫離氣球時，氣球的高度．因為物體離開氣球做自由落體運動，根據(jù)h＝ gt2，代入數(shù)字解得：h＝1445 m所以物體剛脫離氣球時，氣球的高度為1445 m.,分析糾錯：由于對慣性理解不深刻，導(dǎo)致對題中的隱含條件即物體離開氣球時具有向上的初速度的忽視．誤認(rèn)為v0＝0.實際物體隨氣球勻速上升時，物體具有向上10 m/s的速度．當(dāng)物體離開氣球時，由于慣性，物體繼續(xù)向上運動一段