.3 自由落體與豎直上拋運(yùn)動(dòng)(教學(xué)案)-2015年高考物理一輪復(fù)習(xí)精品資料(原卷版)

【重點(diǎn)知識梳理】一、自由落體運(yùn)動(dòng)物體只受重力作用所做的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．特點(diǎn)：（l）只受重力；（2）初速度為零．規(guī)律：（1）vt=gt；（2）s=?gt2；（3）vt2=2gs；（4）s=；（5）；二、豎直上拋1、將物體沿豎直方向拋出，物體的運(yùn)動(dòng)為豎直上拋運(yùn)動(dòng)．拋出后只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)。其規(guī)律為：（1）vt=v0－gt，（2）s=v0t－?gt2（3）vt2－v02=－2gh2．兩種處理辦法：兩種思路解題：(速度和時(shí)間的對稱)（1）分段法：上升階段看做初速度為零，加速度大小為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下降階段為自由落體運(yùn)動(dòng)．（2）整體法：從整體看來，運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)看作是一個(gè)統(tǒng)一的減速直線運(yùn)動(dòng)。這時(shí)取拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初速度v0方向?yàn)檎较?，則a=一g。(用此解法特別注意方向)3．上升階段與下降階段的特點(diǎn)：(速度和時(shí)間的對稱)（l）物體從某點(diǎn)出發(fā)上升到最高點(diǎn)的時(shí)間與從最高點(diǎn)回落到出發(fā)點(diǎn)的時(shí)間相等。即t上=v0/g=t下所以，從某點(diǎn)拋出后又回到同一點(diǎn)所用的時(shí)間為t=2v0/g（2）上拋時(shí)的初速度v0與落回出發(fā)點(diǎn)的速度V等值反向，大小均為；即V=V0=注意：①以上特點(diǎn)適用于豎直上拋物體的運(yùn)動(dòng)過程中的任意一個(gè)點(diǎn)所時(shí)應(yīng)的上升下降兩階段，因?yàn)閺娜我庖稽c(diǎn)向上看，物體的運(yùn)動(dòng)都是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，且下降階段為上升階段的逆過程．②以上特點(diǎn)，對于一般的勻減速直線運(yùn)動(dòng)都能適用。若能靈活掌握以上特點(diǎn)，可使解題過程大為簡化．尤其要注意豎直上拋物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)稱性和速度、位移的正負(fù)?？键c(diǎn)一、考查自由落體運(yùn)動(dòng)1．一個(gè)小石子從離地某一高度處由靜止自由落下，某攝影愛好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB.該愛好者用直尺量出軌跡的長度，如圖1－2－3所示．已知曝光時(shí)間為為()s，則小石子出發(fā)點(diǎn)離A點(diǎn)約圖1－2－3A．6.5mB．10mC．20mD．45m考點(diǎn)二、考查豎直上拋運(yùn)動(dòng)2．某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2.5s內(nèi)物體的()A．路程為65mB．位移大小為25m，方向向上C．速度改變量的大小為10m/sD．平均速度大小為13m/s，方向向上考點(diǎn)三、自由落體和豎直上拋的綜合問題3．如圖1－2－5所示，A、B兩棒長均為L＝1m，A的下端和B的上端相距x＝20m，若A、B同時(shí)運(yùn)動(dòng)，A做自由落體運(yùn)動(dòng)，B做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，初速度v0＝40m/s.求：圖1－2－5(1)A、B兩棒何時(shí)相遇；(2)從相遇開始到分離所需的時(shí)間．【經(jīng)典考題精析】（2013·全國卷）將甲、乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時(shí)間相隔2s，它們運(yùn)動(dòng)的v－t圖像分別如直線甲、乙所示，則()A．t＝2s時(shí)，兩球高度相差一定為40mB．t＝4s時(shí)，兩球相對于各自拋出點(diǎn)的位移相等C．兩球從拋出至落到地面所用的時(shí)間間隔相等D．甲球從拋出至達(dá)到最高點(diǎn)的時(shí)間間隔與乙球的相等例2．(2012·山東高考)將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過程中，v－t圖象如圖1－3－7所示．以下判斷正確的是()圖1－3－7A．前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B．最后2s內(nèi)貨物只受重力作用C．前3s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度相同D．第3s末至第5s末的過程中，貨物的機(jī)械能守恒（2011·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(jì)時(shí)，經(jīng)2s聽到石頭落地聲．由此可知井深約為(不計(jì)聲音傳播時(shí)間，重力加速度g取10m/s2)()A．10mC．30mB．20mD．40m【當(dāng)堂鞏固】1．伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的科學(xué)方法，這就是A．對自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納的方法()B．用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究的方法C．對自然現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)歸納，并用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的方法D．抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法2．一個(gè)小石塊從空中a點(diǎn)自由落下，先后經(jīng)過b點(diǎn)和c點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．已知它經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度為v，經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速度為3v.則ab段與ac段位移之比為()A．1∶3B．1∶5C．1∶8D．1∶93．甲物體的質(zhì)量是乙物體質(zhì)量的5倍，甲從H高處自由下落，同時(shí)乙從2H高處自由下落，下列說法中正確的是(高度H遠(yuǎn)大于10m)()A．兩物體下落過程中，同一時(shí)刻甲的速率比乙的大B．下落1s末，它們的速度相等C．各自下落1m，它們的速度相等D．下落過程中甲的加速度比乙的大4.一個(gè)小石子從離地某一高度處由靜止自由落下，某攝影愛好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB.該愛好者用直尺量出軌跡的長度，如右圖所示，已知曝光時(shí)間為s，則小石子出發(fā)點(diǎn)離A點(diǎn)的距離約為()A．6.5mC．20mB．10mD．45m5．關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說法中不正確的是A．自由落體運(yùn)動(dòng)是豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)()B．前3s豎直方向的位移只要滿足x1∶x2∶x3＝1∶4∶9的運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng)C．自由落體運(yùn)動(dòng)在開始的連續(xù)三個(gè)2s內(nèi)的位移之比是1∶3∶5D．自由落體運(yùn)動(dòng)在開始的連續(xù)三個(gè)2s末的速度之比是1∶2∶36.如右圖所示，讓一個(gè)蘋果從樓上某一高度自由下落，蘋果在空中依次經(jīng)過三個(gè)完全相同的窗戶1、2、3.圖中直線為蘋果在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡．若不計(jì)空氣阻力的影響，以下說法正確的是()A．蘋果通過第1個(gè)窗戶所用的時(shí)間最長B．蘋果通過第2個(gè)窗戶的平均速度最大C．蘋果通過第3個(gè)窗戶所用的時(shí)間最長D．蘋果通過第3個(gè)窗戶的平均速度最大7．在塔頂上將一物體豎直向上拋出，拋出點(diǎn)為A，物體上升的最大高度為20m．不計(jì)空氣阻力，設(shè)塔足夠高．則物體位移大小為10m時(shí)，物體通過的路程可能為()A．10mC．30mB．20mD．50m8．“蹦床”是奧運(yùn)體操的一種競技項(xiàng)目，比賽時(shí)，可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用壓力傳感器記錄運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過程中對彈性網(wǎng)的壓力．并由計(jì)算機(jī)作出壓力(F)—時(shí)間(t)圖象，如下圖為某一運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)計(jì)算機(jī)作出的F—t圖象，不計(jì)空氣阻力，則關(guān)于該運(yùn)動(dòng)員，下列說法正確的是()A．裁判打分時(shí)可以把該運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)看成質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)B．1s末該運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)速度最大C．1s末到2s末，該運(yùn)動(dòng)員在做減速運(yùn)動(dòng)D．3s末該運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)9．不計(jì)空氣阻力，以一定的初速度豎直上拋一物體，從拋出至回到拋出點(diǎn)的時(shí)間為t，現(xiàn)在物體上升的最大高度的一半處設(shè)置一塊擋板，物體撞擊擋板前后的速度大小相等、方向相反，撞擊所需時(shí)間不計(jì)，則這種情況下物體上升和下降的總時(shí)間約為()A．0.5tC．0.3tB．0.4tD．0.2t10．在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中，需要精確的重力加速度g值，g值可由實(shí)驗(yàn)精確測定．近年來測g值的一種方法叫“對稱自由下落法”，它是將測g歸于測長度和時(shí)間，具體做法是：將真空長直管沿豎直方向放置，自其中O點(diǎn)向上拋小球又落到原處的時(shí)間為T2，在小球運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過比O點(diǎn)高H的P點(diǎn)，小球離開P點(diǎn)到又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T1，測得T1、T2和H，可求得g等于()A.C.B.D.11．如圖1－3－11是做直線運(yùn)動(dòng)的甲、乙兩個(gè)物體的位移—時(shí)間圖象，由圖象可知()圖1－3－11A．乙開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩物體相距20mB．在0～10s這段時(shí)間內(nèi)，兩物體間的距離逐漸增大C．在10～25s這段時(shí)間內(nèi)，兩物體間的距離逐漸變小D．兩物體在10s時(shí)相距最遠(yuǎn)，在25s時(shí)相遇12.從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體Ⅰ、Ⅱ的速度—時(shí)間圖象如圖1－3－13所示.在0～t2時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是()圖1－3－13A．Ⅰ物體所受的合外力不斷增大，Ⅱ物體所受的合外力不斷減小B．在第一次相遇之前，t1時(shí)刻兩物體相距最遠(yuǎn)C．t2時(shí)刻Ⅰ物體在Ⅱ物體前方D．Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)物體的平均速度大小都是13.圖1－3－14如圖1－3－14所示為某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，由圖可知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是()A．前5s做的是勻速運(yùn)動(dòng)B．5～15s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為1m/s2C．15～20s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度為－3.2m/s2D．質(zhì)點(diǎn)15s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，20秒末回到出發(fā)點(diǎn)14.圖1－3－15某物體運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖1－3－15所示，下列說法正確的是()A．物體在第1s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化B．物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度是相同的C．物體在4s末返回出發(fā)點(diǎn)D．物體在5s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，且最大位移為0.5m15．某人將小球以初速度v0豎直向下拋出，經(jīng)過一段時(shí)間小球與地面碰撞，然后向上彈回，以拋出點(diǎn)為原點(diǎn)，豎直向下為正方向，小球與地面碰撞時(shí)間極短，不計(jì)空氣阻力和碰撞過程中動(dòng)能損失，則下列圖象中能正確描述小球從拋出到彈回的整個(gè)過程中速度v隨時(shí)間t的變化規(guī)律的是()16.圖1－3－16亞丁灣索馬里海域六艘海盜快艇試圖靠近中國海軍護(hù)航編隊(duì)保護(hù)的商船，中國特戰(zhàn)隊(duì)員成功將其驅(qū)離．假如其中一艘海盜快艇在海面上運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖1－3－16所示，設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中海盜快艇所受阻力不變．則下列說法正確的是()A．海盜快艇在0～66s內(nèi)從靜止出發(fā)做加速度增大的加速直線運(yùn)動(dòng)B．海盜快艇在96s末開始調(diào)頭逃離C．海盜快艇在66s末離商船最近D．海盜快艇在96～116s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)17．汽車A在紅綠燈前停住，綠燈亮起時(shí)啟動(dòng)，以0.4m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過30s后以該時(shí)刻的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)在綠燈亮的同時(shí)，汽車B以8m/s的速度從A車旁邊駛過，且一直以此速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與A車相同，則從綠燈亮?xí)r開始()A．A車在加速過程中與B車相遇B.A、B相遇時(shí)速度相同C．相遇時(shí)A車做勻速運(yùn)動(dòng)D．兩車不可能在運(yùn)動(dòng)中相遇兩次18．在高為h處，小球A由靜止開始自由落下，與此同時(shí)，在A的正下方地面上以初速度v0豎直向上拋出另一小球B，求A、B在空中相遇的時(shí)間與地點(diǎn)，并討論A、B相遇的條件(不計(jì)空氣阻力作用，重力加速度為g)．19．研究人員為檢驗(yàn)?zāi)骋划a(chǎn)品的抗撞擊能力，乘坐熱氣球并攜帶該產(chǎn)品豎直升空，當(dāng)熱氣球以10m/s的速度勻速上升到某一高度時(shí)，研究人員從熱氣球上將產(chǎn)品自由釋放，測得經(jīng)11s產(chǎn)品撞擊到地面．不計(jì)產(chǎn)品所受的空氣阻力，求產(chǎn)品的釋放位置距地面的高度．(g取10m/s2)20．甲、乙兩車同時(shí)同向從同一地點(diǎn)出發(fā)，甲車以v1＝16m/s的初速度、a1＝－2m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，乙車以v2＝4m/s的初速度、a2＝1m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求兩車再次相遇前兩車相距最大距離和再次相遇時(shí)兩車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．21．在2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)上，某運(yùn)動(dòng)員在100m預(yù)賽中成績剛好為10.00s.(1)假設(shè)運(yùn)動(dòng)員從起跑開始