第一章　第3課時(shí)　自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)　多過(guò)程問(wèn)題-2025年高中物理大一輪復(fù)習(xí)

第3課時(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)多過(guò)程問(wèn)題目標(biāo)要求1.掌握自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，知道豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性和多解性。2.能靈活處理多過(guò)程問(wèn)題?？键c(diǎn)一自由落體運(yùn)動(dòng)1．條件：物體只受________，從____________開(kāi)始下落。2．運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：初速度為零、加速度為g的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。3．基本規(guī)律：(1)速度與時(shí)間的關(guān)系式：________。(2)位移與時(shí)間的關(guān)系式：____________。(3)速度位移關(guān)系式：____________。1．重的物體總是比輕的物體下落得快。()2．同一地點(diǎn)，輕重不同的物體的g值一樣大。()3．自由落體加速度的方向垂直地面向下。()4．做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在1s內(nèi)速度增加約9.8m/s。()5．不計(jì)空氣阻力，物體從某高度由靜止下落，任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移之差恒定。()例1對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)(g＝10m/s2)，下列說(shuō)法正確的是()A．在前1s內(nèi)、前2s內(nèi)、前3s內(nèi)的位移大小之比是1∶3∶5B．在相鄰兩個(gè)1s內(nèi)的位移之差都是10mC．在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)的平均速度大小之比是1∶2∶3D．在1s末、2s末、3s末的速度大小之比是1∶3∶5例2(2024·山東臨沂市第三中學(xué)月考)某校物理興趣小組，為了了解高空墜物的危害，將一個(gè)雞蛋從離地面20m高的高樓面由靜止釋放，下落途中用Δt＝0.2s的時(shí)間通過(guò)一個(gè)窗口，窗口的高度為2m，忽略空氣阻力的作用，重力加速度g取10m/s2，求：(1)雞蛋落地時(shí)的速度大小和落地前最后1s內(nèi)的位移大小；(2)高樓面離窗的上邊框的高度。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、比例關(guān)系及推論等規(guī)律都適用。2．物體由靜止開(kāi)始的自由下落過(guò)程才是自由落體運(yùn)動(dòng)，從中間截取的一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程不是自由落體運(yùn)動(dòng)，等效于豎直下拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該用初速度不為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律去解決此類(lèi)問(wèn)題。例3(多選)從高度為125m的塔頂先后自由釋放a、b兩球，自由釋放這兩個(gè)球的時(shí)間差為1s，g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，以下說(shuō)法正確的是()A．b球下落高度為20m時(shí)，a球的速度大小為20m/sB．a(chǎn)球接觸地面瞬間，b球離地高度為45mC．在a球接觸地面之前，兩球速度差恒定D．在a球接觸地面之前，兩球離地的高度差恒定自由落體運(yùn)動(dòng)中的兩個(gè)物體先后從同一高度下落，兩物體加速度相同，故先下落物體相對(duì)后下落物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，兩者的距離隨時(shí)間均勻增大?？键c(diǎn)二豎直上拋運(yùn)動(dòng)1．運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：初速度方向豎直向上，加速度為g，上升階段做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，下降階段做____________運(yùn)動(dòng)。2．運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：________直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。3．基本規(guī)律(1)速度與時(shí)間的關(guān)系式：________________________________________________________。(2)位移與時(shí)間的關(guān)系式：_______________________________________________________。4．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性(如圖所示)(1)時(shí)間對(duì)稱(chēng)：物體上升過(guò)程中從A→C所用時(shí)間tAC和下降過(guò)程中從C→A所用時(shí)間tCA________，同理tAB＝tBA。(2)速度對(duì)稱(chēng)：物體上升過(guò)程經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度與下降過(guò)程經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小________。思考物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，豎直向上為正方向，在上述速度與時(shí)間的關(guān)系式中，把時(shí)間t代入后，若v為負(fù)值，負(fù)號(hào)表示什么意義？在上述位移與時(shí)間的關(guān)系式中，把時(shí)間t代入后，若位移為負(fù)值，又表示什么意義？________________________________________________________________________________________________________________________________________________例4為測(cè)試一物體的耐摔性，在離地25m高處，將其以20m/s的速度豎直向上拋出，重力加速度g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)最高點(diǎn)；(2)拋出后離地的最大高度是多少；(3)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間回到拋出點(diǎn)；(4)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面；(5)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間離拋出點(diǎn)15m。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的研究方法：分段法上升階段：a＝g的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)下降階段：自由落體運(yùn)動(dòng)全程法初速度v0向上，加速度g向下的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，v＝v0－gt，h＝v0t－eq\f(1,2)gt2(以豎直向上為正方向)若v>0，物體上升，若v<0，物體下落若h>0，物體在拋出點(diǎn)上方，若h<0，物體在拋出點(diǎn)下方2.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的多解性：當(dāng)物體經(jīng)過(guò)拋出點(diǎn)上方某個(gè)位置時(shí)，可能處于上升階段，也可能處于下降階段，造成多解，在解決問(wèn)題時(shí)要注意這個(gè)特性。例5打彈弓是一款傳統(tǒng)游戲，射彈花樣繁多，燕子鉆天是游戲的一種，如圖所示，一表演者將彈丸豎直向上射出后，彈丸上升過(guò)程中在最初1s內(nèi)上升的高度與最后1s內(nèi)上升的高度之比為9∶1，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，則彈丸在上升過(guò)程中最初1s內(nèi)中間時(shí)刻的速度大小和上升的最大高度分別為()A．45m/s125m B．45m/s75mC．36m/s125m D．36m/s75m考點(diǎn)三勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的多過(guò)程問(wèn)題例6(2024·湖北武漢市第二中學(xué)月考)無(wú)人機(jī)在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用。我國(guó)林業(yè)部門(mén)將無(wú)人機(jī)運(yùn)用于森林防火工作中，如圖所示，某架無(wú)人機(jī)執(zhí)行火情察看任務(wù)，懸停在目標(biāo)正上方且距目標(biāo)高度為H1＝205m處，t＝0時(shí)刻，它以加速度a1＝6m/s2豎直向下勻加速運(yùn)動(dòng)距離h1＝75m后，立即向下做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)直至速度為零，重新懸停在距目標(biāo)高度為H2＝70m的空中，然后進(jìn)行拍照。重力加速度大小取10m/s2，求：(1)無(wú)人機(jī)從t＝0時(shí)刻到重新懸停在距目標(biāo)高度為H2＝70m處的總時(shí)間t；(2)若無(wú)人機(jī)在距目標(biāo)高度為H2＝70m處懸停時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)生故障，自由下落2s后恢復(fù)動(dòng)力，要使其不落地，恢復(fù)動(dòng)力后的最小加速度大小。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________