1、第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动,考点 1,自由落体运动规律,1.自由落体运动(1)定义：物体仅在_作用下从_开始下,落的运动.,重力,静止,零,匀加速,(2)实质：初速度为_的_直线运动.,相同,增大,减小,9.8,10,竖直向下,2.自由落体运动的加速度(重力加速度)(1)特点：在同一地点，一切物体做自由落体运动中的加速度都_，这个加速度叫重力加速度，用 g 表示.(2)大小：在地球表面上不同的地方，重力加速度的大小是不同的，它随纬度的升高而 _ ，随海拔的升高而_.无特殊说明，g 一般取_m/s2；粗略计算时，g 可取_m/s2.(3)方向：_.,3.自由落体运动规律,4.伽利略对自由
2、落体运动的研究(1)伽利略通过_的方法推翻了亚里士多德的,“重的物体比轻的物体下落快”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.,gt,2gh,逻辑推理,逻辑推理,考点 2,竖直上抛运动规律,1.竖直上抛运动,(1)定义：将物体以一定的初速度_抛出去，物,体只在_作用下的运动叫竖直上抛运动.,(2)基本特征：只受重力作用且初速度_，以初,速度的方向为正方向，则 a_.,(3)运动分析：上升阶段做_运动，下降阶段做,_运动，全过程可看做_运动.,2.竖直上抛运动的规律,竖直向上,重力,竖直向上,
3、g,匀减速直线,匀加速直线,匀变速直线,v0gt,2gh,【基础自测】1.(多选，2017 年河北衡水饶阳高一期中)小明发现核桃树上同一高度的一颗核桃和一片树叶同时从静止落下，下列说法,正确的是(,),A.核桃和树叶的运动都是自由落体运动B.核桃先落地是由于核桃受到的重力较大C.核桃的运动可近似看成自由落体运动，而树叶的运动则不能看成自由落体运动D.假如地球上没有空气，核桃和树叶会同时落地答案：CD,2.(多选)下列叙述正确的是(,),A.古希腊哲学家亚里士多德认为物体越重，下落得越快B.伽利略用实验证明了自由落体运动中 v 与 t 成正比C.伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得
4、同样快D.伽利略科学方法的核心是实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来答案：ACD,3.(多选)物体从离地面 45 m 高处做自由落体运动(g 取,10 m/s2)，则下列选项中正确的是(,),A.物体运动 3 s 后落地B.物体落地时的速度大小为 30 m/sC.物体在落地前最后 1 s 内的位移为 25 mD.物体在整个下落过程中的平均速度为 20 m/s答案：ABC,4.(多选)物体以 20 m/s 的初速度做竖直上抛运动，空气阻力,忽略不计，g 取 10 m/s2，则(,),A.物体上升的最大高度为 40 mB.经 2 s 物体上升到最高点C.物体上升阶段的平均速度为 10 m/
5、sD.抛出后 1 s 末物体位于抛出点和最高点的中间位置答案：BC,热点 1考向 1,自由落体运动规律的应用利用匀变速直线运动的规律求解,【典题 1】(2016 年湖北重点中学联考)如图1-3-1 所示，木杆长 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 处圆筒AB，圆筒 AB 长为 5 m，g 取 10 m/s2，求：(1)木杆经过圆筒的上端 A 所用的时间 t1 是多少？,(2)木杆通过圆筒 AB 所用的时间 t2 是多少？,图 1-3-1,方法技巧：(1)在计算杆通过圆筒的时间时，既不能将杆视为质点，又不能将圆筒视为质点，此时要注意确
6、定杆通过圆筒的开始和终止时刻之间所对应的下落高度.,(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竖直下抛运动问题.,考向 2,利用初速度为零的匀变速直线运动的推论解题,【典题 2】(2017 年江西南昌期末)科技馆中的一个展品如图 1-3-2 所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光的间隔时间正好与水滴从 A 下落到 B 的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的 A、B、C、D 四个位置不动，对出现的这种
7、现象，下列描述正确的是(g 取 10 m/s2),(,),图 1-3-2,答案：B,方法技巧：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，因此一切匀加速直线运动的公式均适用于自由落体运动，特别是初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式，更是经常在自由落体运动中运用到.,考向 3,利用自由落体运动测定重力加速度实验,【典题 3】(2018 年广东佛山综合能力测试)如图 1-3-3 甲所示，利用恒速滴液瓶(每隔相同时间从玻璃管口滴下一个液滴)和频闪光源来研究自由落体运动.实验时，调节频闪光源的频率和恒速液滴的频率，使两者恰好相等，屏幕上就会出现“液滴不动”的影点，设此时频闪光源的频率为
8、f.某次实验的影点位置如图乙所示，三个影点间的距离分别为 h1、h2 和 h3.,甲,乙,图 1-3-3(1)若图乙中最上边一个影点的初速度恰好为零，则h1h2h3_，液滴下落加速度的表达式为 a_.(2)图乙中自上而下第二个影点瞬时速度的表达式为 v_.,热点 2,竖直上抛运动的两种研究方法,热点归纳1.竖直上抛运动的两种研究方法：,2.竖直上抛运动的三种对称性：,【典题 4】某人站在高楼的平台边缘，以 20 m/s 的初速度竖直向上抛出一石子.不考虑空气阻力，g 取 10 m/s2.求：(1)石子上升的最大高度及回到抛出点所用的时间.(2)石子抛出后到达距抛出点下方 20 m 处所需的时间
9、.,方法技巧：(1)分段法求解时一定要判断物体上升的最大高度和上升到最高点的时间，下落的时间用总时间减去上升的时间.,(2)全程法求解时一定要注意矢量运算法则，先选取正方向，所有矢量只要与正方向相同就取正，相反就取负.,【迁移拓展】(多选)一物体以 5 m/s 的初速度在光滑斜面上向上运动，其加速度大小为 2 m/s2，设斜面足够长，经过 t 时间,物体位移的大小为 4 m，则时间 t 可能为(,),A.1 s,B.3 s,C.4 s,答案：ACD,方法技巧：双向可逆类问题类竖直上抛运动的处理,方法：,如果沿光滑斜面上滑的小球，到最高点仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度大小、方向均不变，求解的方法跟竖直上抛运动相同，只是加速度跟竖直上抛运动不同.求解时可对全过程列式，但必须注意 x、v、a 等矢量的正负号及物理意义.,