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1、第3講自由落體運動和豎直上拋運動考點1 自由落體運動規(guī)律1自由落體運動(1)定義：物體僅在_作用下從_開始下落的運動(2)實質(zhì)：初速度為_的_直線運動重力靜止零勻加速2自由落體運動的加速度(重力加速度)(1)特點：在同一地點，一切物體做自由落體運動中的加速度都_，這個加速度叫重力加速度，用 g 表示(2)大?。涸诘厍虮砻嫔喜煌牡胤?，重力加速度的大小是不同的，它隨緯度的升高而_，隨海拔的升高而_無特殊說明，g 一般取_m/s2；粗略計算時，g 可取_m/s2.(3)方向：_相同增大減小9.810豎直向下(2)所有勻變速直線運動的推論，包括初速度為零的比例式結(jié)論，都適用于自由落體運動gt2gh4

2、研究自由落體運動的方法(1)理想化方法：從最簡單、最基本的情況入手，抓住影響運動的主要因素，去掉次要的非本質(zhì)因素的干擾理想化是研究物理問題常用的方法之一(2)根據(jù)理想化方法建立自由落體運動模型：當(dāng)物體所受重力遠大于空氣阻力時，空氣阻力就可以忽略不計，物體近似看成僅受重力作用，這時的自由下落的運動就當(dāng)成是自由落體運動考點2 豎直上拋運動規(guī)律1豎直上拋運動：把物體以一定初速度 v0 沿著豎直方向向上拋出，僅在_作用下物體所做的運動2豎直上拋運動規(guī)律重力 v0gt 2gh 3兩種處理辦法(1)分段法：上升階段看做末速度為零，加速度大小為 g 的_直線運動，下降階段為_運動(2)整體法：從整體來看，運

3、動的全過程加速度大小恒定且方向與初速度 v0 方向始終相反，因此可以把豎直上拋運動看做是一個統(tǒng)一的勻減速直線運動這時取拋出點為坐標原點，初速度 v0 方向為正方向，則 a_.勻減速 自由落體 g 4豎直上拋運動上升和下降(落回原處)的兩個過程互為逆運動，具有_性有下列結(jié)論：對稱 題組1對應(yīng)考點11“嫦娥奔月”蘊含著炎黃兒女千年的飛天夢想，隨著我國“嫦娥計劃”的逐步開展，奔月夢想即將成為現(xiàn)實某校物理興趣小組收集了月球表面的許多資料，如沒有空氣；重力加速度約為地球表面的；沒有磁場 并設(shè)想登上月球后，完成如下實驗：在空中從同一高度同時自由釋放氫氣球和鉛球，忽略地球和其他星球的影響，你認為以下說法正確

4、的是（）A氫氣球和鉛球都處于漂浮狀態(tài)B氫氣球和鉛球都將下落，且同時落地C氫氣球?qū)⒓铀偕仙?，鉛球加速下落D氫氣球和鉛球都將下落，但鉛球先落到地面解析：氫氣球、鉛球均自由下落，重力加速度都相同，高度相同，所以下落時間也相同答案：B答案：D題組2對應(yīng)考點23(湛江一中2011 屆高三月考)將一個物體以某一速度從地面豎直向上拋出，物體在回到拋出點的運動過程中所受空氣阻力忽略不計，則物體()A落地速度小于拋出速度B在最高點的加速度為零C上升時間大于下落時間D上升時的加速度等于下落時的加速度解析：根據(jù)豎直上拋運動上升和下降過程的對稱性可知A、C 選項錯誤；由于豎直上拋運動只受重力的作用，無論在上升過程、下

5、降過程還是在最高點，物體的加速度都為g，故B 錯誤、D 正確答案：D4系有一重物的氣球，以 4 m/s 的速度勻速上升，當(dāng)離地9 m 時，繩斷了，求重物的落地時間(取 g10 m/s2)熱點1 自由落體運動規(guī)律的應(yīng)用【例1】(2011年重慶卷)某人估測一豎直枯井深度，從井口靜止釋放一石頭并開始計時，經(jīng)2 s 聽到石頭落地聲，由此可知井深約為(不計聲音傳播時間，取 g10 m/s2)()A10 mB20 mC30 mD40 m答案：B1(2010 年惠州三模)在游樂場中，有一種大型游戲機叫“跳樓機”參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40 m高處，然后由

6、靜止釋放為研究方便，可以認為座椅沿軌道做自由落體運動.1.2 s 后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運動，且下落到離地面 4 m 高處時速度剛好減小到零然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面(取 g10 m/s2)求：(1)座椅在自由下落結(jié)束時刻的速度是多大？(2)座椅在勻減速階段的時間是多少？熱點2 “對稱法”在豎直上拋運動中的應(yīng)用方法簡介：對稱法就是利用給定物理問題在結(jié)構(gòu)上的對稱性或物理過程在空間、時間上的對稱性來分析、處理物理問題的一種科學(xué)的思維方法在豎直上拋運動的上升階段和下降階段，速度、時間都具有對稱性，分析問題時，注意利用對稱性如上升、下落經(jīng)過同一位置時的速度大小相等

7、、方向相反；從該位置到最高點的上升時間與從最高點落回該位置的時間相等圖131A兩球同時落地B相遇時兩球速度大小相等C從開始運動到相遇，球 a 動能的減少量等于球 b 動能的增加量D相遇后的任意時刻，重力對球 a 做功功率和對球b 做功功率相等審題突破：利用豎直上拋運動的上升階段和下降階段具有運動的對稱性，抓住兩球的質(zhì)量、加速度和相遇時運動時間都相同等條件，應(yīng)用豎直上拋運動規(guī)律、自由落體運動規(guī)律、動能定理和功率等知識解題答案：C同類延伸：高中物理階段我們碰到的對稱問題很多，如斜拋運動過程的對稱、電路的對稱、圖象的對稱、粒子在電場或磁場中運動的對稱以及彈簧振子振動過程的對稱等等2(雙選，2010

8、年茂名二模)關(guān)于豎直上拋運動，以下說法正確的是()A上升過程的加速度大于下降過程的加速度B當(dāng)物體到達最高點時處于平衡狀態(tài)C從拋出點上升到最高點的時間和從最高點回到拋出點的時間相等D拋出時的初速度大小等于物體回到拋出點時的速度大小解析：豎直上拋運動只受到重力作用，全過程加速度大小恒定，故A 錯誤；最高點雖然速度為零，但加速度不為零，不是平衡狀態(tài)，故B 錯誤；根據(jù)運動的對稱性，從拋出點上升到最高點的時間和從最高點回到拋出點的時間相等，上升時的初速度與落回拋出點的速度等值反向，故C、D 正確答案：CD易錯點1 機械套用自由落體運動公式圖132指點迷津：解決勻變速直線運動問題時，對整體與局部、局部與局

9、部過程相互關(guān)系的分析，是解題的重要環(huán)節(jié)物體從塔頂落下時，對整個過程而言是初速度為零的勻加速直線運動，而對部分最后一秒內(nèi)物體的運動則不能視為初速度為零的勻加速直線運動因為最后一秒內(nèi)的初始時刻物體具有一定的初速度，由于對整體和部分的關(guān)系不清，導(dǎo)致物理規(guī)律用錯，形成錯解如本題初位置記為A 位置，t1 秒時記為B 位置，落地點記為C 位置(如圖132 所示)不難看出既可以把BC段看成是整體過程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 向下做為時1 s 的勻加速運動，而vB 可看成是局部過程AB 的末速度這樣分析就會發(fā)現(xiàn)其中一些隱含條件，使得求解準確1某宇航員在一星球上高32 m 處自由釋放一重物，測得最后1 s 的路程為14 m，求重物的下落時間和該星球表面的重力加速度易錯點2 從物體上脫離的慣性問題【例2】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 到達地面求物體剛脫離氣球時氣球的高度(取 g10 m/s2)正確解析：本題既可以將整個過程作為整體處理也可以分段處理圖1332氣球下掛一重物，以 v010 m/s 勻速上升，當(dāng)?shù)竭_離地高 h175 m 處時，懸掛重物的繩子突然斷裂，那么重物經(jīng)多少時間落到地面？落地時的速度多大？(空氣阻力不計，取 g10 m/s2)