2025年高考物理一輪總復(fù)習(xí)課件 第1章 第3講 自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng) 多過程問題

第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第3講自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)多過程問題知識(shí)梳理·易錯(cuò)辨析核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破名師講壇·素養(yǎng)提升提能訓(xùn)練練案[3]知識(shí)梳理·易錯(cuò)辨析1．自由落體運(yùn)動(dòng)(1)定義：物體只在_______作用下從_______開始下落的運(yùn)動(dòng)。(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：初速度v0＝0、加速度為重力加速度g的_____________運(yùn)動(dòng)。(3)基本規(guī)律①速度與時(shí)間的關(guān)系式：v＝____。②位移與時(shí)間的關(guān)系式：h＝____________。③速度與位移的關(guān)系式：v2＝_____。重力靜止勻加速直線gt2gh(4)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究①伽利略通過___________的方法推翻了亞里士多德的“重的物體下落得快”的結(jié)論。②伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法是邏輯推理―→猜想與假設(shè)―→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證―→合理外推。這種方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和___________(包括數(shù)學(xué)演算)和諧地結(jié)合起來。邏輯推理邏輯推理2．豎直上拋運(yùn)動(dòng)(1)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：加速度為g，上升階段做_________運(yùn)動(dòng)，下降階段做___________運(yùn)動(dòng)。(2)基本規(guī)律①速度與時(shí)間的關(guān)系式：v＝_________。②位移與時(shí)間的關(guān)系式：h＝_____________。④上升的最大高度：H＝_____。⑤上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間：t＝_______。勻減速自由落體v0－gt－2gh1．物體從高處下落就是自由落體運(yùn)動(dòng)。()2．同一地點(diǎn)，輕重不同的物體的g值一樣大。()3．做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體在1s內(nèi)速度增加約9.8m/s。()4．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。()5．物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，速度為負(fù)值時(shí)，位移也一定為負(fù)值。()×√√√×6．豎直上拋運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。()8．做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，在上升過程中，速度變化量方向是豎直向下的。()√×√核心考點(diǎn)·重點(diǎn)突破1自由落體運(yùn)動(dòng)

(能力考點(diǎn)·深度研析)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的所有規(guī)律均可運(yùn)用于自由落體運(yùn)動(dòng)，特別是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)系式，在自由落體運(yùn)動(dòng)中應(yīng)用更頻繁。

屋檐離地面的高度為45m，每隔相等時(shí)間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴水剛滴下時(shí)，第一滴水恰好落到地面上，則第3滴水與第5滴水的高度差為()A．5m B．10mC．15m D．20mC研究多物體在空間上重復(fù)同樣的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可利用一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)取代多物體的運(yùn)動(dòng)，照片中的多個(gè)物體認(rèn)為是一個(gè)物體在不同時(shí)刻所處的位置，如水龍頭滴水、直升機(jī)定點(diǎn)空降、小球在斜面上每隔一定時(shí)間間隔連續(xù)釋放等，均可把多物體問題轉(zhuǎn)化為單物體問題求解。?考向2自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用(多選)一熟透的蘋果從O點(diǎn)自由下落，通過頻閃照相得到一張?zhí)O果自由下落過程中的局部照片，如圖所示(照片中沒拍到O點(diǎn))。已知頻閃儀每隔時(shí)間T閃光一次，a、b間的實(shí)際距離為l，重力加速度為g，忽略空氣阻力，將蘋果視為質(zhì)點(diǎn)。下列說法正確的是()BC2豎直上拋運(yùn)動(dòng)(能力考點(diǎn)·深度研析)1．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種研究方法(1)分段法：將全程分為兩個(gè)階段，即上升過程的勻減速階段和下落過程的自由落體階段。(2)全程法：將全過程視為初速度為v0，加速度a＝－g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，必須注意物理量的矢量性。習(xí)慣上取v0的方向?yàn)檎较?，則v>0時(shí)，物體正在上升；v<0時(shí)，物體正在下降；h>0時(shí)，物體在拋出點(diǎn)上方；h<0時(shí)，物體在拋出點(diǎn)下方。2．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性如圖所示，物體以初速度v0豎直上拋，A、B為途中的任意兩點(diǎn)，C為最高點(diǎn)，則：(1)時(shí)間對(duì)稱性：物體上升過程中從A→C所用時(shí)間tAC和下降過程中從C→A所用時(shí)間tCA相等，同理有tBC＝tCB。(2)速度對(duì)稱性：物體上升過程經(jīng)過A點(diǎn)的速度與下降過程經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小相等，方向相反。(3)能量對(duì)稱性：物體從A→B和從B→A重力勢(shì)能變化量的大小相等，均等于mghAB。?考向1豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種研究方法(多選)礦井中的升降機(jī)以5m/s的速度豎直向上勻速運(yùn)行，某時(shí)刻一螺釘從升降機(jī)底板松脫，經(jīng)過3s升降機(jī)底板上升至井口，此時(shí)松脫的螺釘剛好落到井底，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2，下列說法正確的是()A．螺釘松脫后做自由落體運(yùn)動(dòng)B．礦井的深度為45mC．螺釘落到井底時(shí)的速度大小為25m/sD．螺釘隨升降機(jī)從井底出發(fā)到落回井底共用時(shí)6sBC(1)對(duì)豎直上拋運(yùn)動(dòng)，既能分段處理又可全程處理。(2)全程處理時(shí)，要注意速度、加速度、位移等的方向，若以向上為正，則速度為正，說明方向向上，速度為負(fù)，說明方向向下；位移為正，說明方向向上，位移為負(fù)，說明方向向下。?考向2豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特市高三聯(lián)考)2023年7月10日，2023CBA夏季聯(lián)賽揭開大幕。比賽中，段昂君幫助球隊(duì)以79∶69成功拿到“開門紅”。某輪比賽中段昂君豎直跳起將籃球扣入籃筐中，他在豎直上升過程中前一半位移用來完成技術(shù)動(dòng)作，后一半位移用來姿態(tài)調(diào)整，到達(dá)最高點(diǎn)后剛好手臂舉起將球扣入籃筐。已知段昂君站立舉手能達(dá)到的高度為2.55m，起跳后只受重力，籃球筐距地面高度為3.05m，重力加速度g取10m/s2，籃球可視為質(zhì)點(diǎn)，則他用于完成技術(shù)動(dòng)作的時(shí)間為()D?考向3豎直上拋運(yùn)動(dòng)的多解性3多階段勻變速運(yùn)動(dòng)問題(能力考點(diǎn)·深度研析)1．基本思路如果一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)階段，就要分段分析，各段交接處的速度往往是聯(lián)系各段的紐帶，可按下列步驟解題：(1)畫：分清各階段運(yùn)動(dòng)過程，畫出草圖；(2)列：列出各運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)方程；(3)找：找出交接處的速度與各段間的位移—時(shí)間關(guān)系；(4)解：聯(lián)立求解，算出結(jié)果。2．解題關(guān)鍵多運(yùn)動(dòng)過程的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度是聯(lián)系兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的紐帶，因此，轉(zhuǎn)折點(diǎn)速度的求解往往是解題的關(guān)鍵。2023年8月7日，成都大運(yùn)會(huì)跳水項(xiàng)目結(jié)束全部比賽，13個(gè)小項(xiàng)產(chǎn)生的15枚金牌全部被中國隊(duì)收入囊中。某運(yùn)動(dòng)員(視為質(zhì)點(diǎn))在一次練習(xí)跳水時(shí)，從離水面h1＝4.05m的高處自由落下，落入水中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到離水面h2＝2.7m的水深處速度恰好為0，取重力加速度大小g＝10m/s2，不計(jì)運(yùn)動(dòng)員在空中受到的阻力，求：(1)運(yùn)動(dòng)員落到水面時(shí)的速度大??；(2)運(yùn)動(dòng)員在水中運(yùn)動(dòng)的加速度大小和時(shí)間。v＝gt1解得t1＝0.9sv＝9m/s。(2)取豎直向下為正方向，運(yùn)動(dòng)員在水中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，有2ah2＝0－v2解得a＝－15m/s2即運(yùn)動(dòng)員在水中的加速度大小為15m/s2，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有0＝v＋at2解得t2＝0.6s。[答案]

(1)9m/s

(2)15m/s2

0.6s【跟蹤訓(xùn)練】(2024·山東菏澤高三聯(lián)考)2023年10月1日，杭州亞運(yùn)會(huì)田徑鐵餅賽場(chǎng)上，首次在體育賽事中使用機(jī)械狗來運(yùn)輸鐵餅。某次擲出鐵餅后，機(jī)械狗需要跑到49.5m外的工作人員處，把鐵餅運(yùn)回。機(jī)械狗可視為經(jīng)歷了勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)三個(gè)過程。其中在勻加速過程中運(yùn)動(dòng)了7.5m，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為11s，勻減速過程中的加速度大小為0.5m/s2，求：(1)機(jī)械狗的最大速度；(2)機(jī)械狗加速過程中的加速度大小和加速時(shí)間；(3)整個(gè)過程中機(jī)械狗的平均速度大小。[解析]

(1)已知x1＝7.5m，勻速運(yùn)動(dòng)的距離為x2＝vt總位移為x＝x1＋x2＋x3解得v＝3m/s。解得a1＝0.6m/s2勻加速階段v＝a1t1解得t1＝5s。(3)由題可知?jiǎng)蛩匐A段t2＝11s，勻減速階段v＝a3t3總時(shí)間t＝t1＋t2＋t3名師講壇·素養(yǎng)提升在豎直方向運(yùn)動(dòng)的相遇問題解決兩個(gè)物體在豎直方向運(yùn)動(dòng)的相遇問題，從三方面建立關(guān)系式：(1)應(yīng)用自由落體與豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(2)根據(jù)位移關(guān)系和時(shí)間關(guān)系列方程。(3)注意應(yīng)用臨界條件：如“恰好到達(dá)最高點(diǎn)”“恰好返回地面”等。