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2019-2020年高一物理《1.5 自由落體》學案 【學習目標】 1、掌握自由落體和豎直上拋運動運動的規(guī)律 2、能熟練應用其規(guī)律解題 【自主學習】 一．自由落體運動： 1、定義： 2、運動性質(zhì)：初速度為 加速度為 的 運動。 3、運動規(guī)律：由于其初速度為零，公式可簡化為 vt= h = vt2 =2gh 二．豎直上拋運動： 1、定義： 2、運動性質(zhì)：初速度為v0，加速度為 －g的 運動。 3、處理方法： ⑴ 將豎直上拋運動全過程分為上升和下降兩個階段來處理。 上升階段為初速度為v0，加速度為 －g的 運動，下降階段為 。要注意兩個階段運動的對稱性。 ⑵ 將豎直上拋運動全過程視為 的運動 4、兩個推論： ①上升的最大高度 ②上升最大高度所需的時間 5、特殊規(guī)律：由于下落過程是上升過程的逆過程，所以物體在通過同一段高度位置時，上升速度與下落速度大小 ，物體在通過同一段高度過程中，上升時間與下落時間 。 【典型例題】 例1、一跳水運動員從離水面10m高的平臺上向上躍起，舉雙臂直體離開臺面，此時其重心位于從手到腳全長的中點，躍起后重心升高0.45m達到最高點，落水時身體豎直，手先入水（在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計）從離開跳臺到手觸水面，他可用于完成空中動作的時間是______s。（計算時，可以把運動員看作全部質(zhì)量集中在重心的一個質(zhì)點，g取10m/s2，結(jié)果保留二位數(shù)） 分析：⑴審題（寫出或標明你認為的關(guān)鍵詞） ⑵分析過程，合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點 解題過程： 注意：構(gòu)建物理模型時，要重視理想化方法的應用，要養(yǎng)成畫示意圖的習慣。 例2、調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴滴流出，在下方放一盤子，調(diào)節(jié)盤子高度，使一滴水滴碰到盤子時，恰有另一滴水滴開始下落，而空中還有一滴正在下落中的水滴，測出水龍頭到盤子的距離為h，從第一滴開始下落時計時，到第n滴水滴落在盤子中，共用去時間t，則此時第（n+1）滴水滴與盤子的距離為多少？當?shù)氐闹亓铀俣葹槎嗌伲? 分析：⑴審題（寫出或標明你認為的關(guān)鍵詞） 　 ⑵分析過程，合理分段，畫出示意圖，并找出各段之間的連接點 解題過程： 針對訓練 1、豎直上拋一物體，初速度為30m/s，求：上升的最大高度；上升段時間，物體在2s末、4s末、6s末的高度及速度。（g=10m/s2） 2、A球由塔頂自由落下,當落下am時,B球自距塔頂bm處開始自由落下,兩球恰好同時落地,求塔高。 3、氣球以4m/s的速度勻速豎直上升，氣體下面掛一重物。在上升到12m高處系重物的繩子斷了，從這時刻算起，重物落到地面的時間 4、某人站在高層樓房的陽臺外用20m/s的速度豎直向上拋出一個石塊,則石塊運動到離拋出點15m處所經(jīng)歷的時間是多少?(不計空氣阻力,取g=10m/s2) 【能力訓練】 1、關(guān)于豎直上拋運動，下列說法正確的是（ ） A 上升過程是減速過程，加速度越來越小；下降過程是加速運動，加速度越來越大 B 上升時加速度小于下降時加速度 C 在最高點速度為零，加速度也為零 D 無論在上升過程、下落過程、最高點，物體的加速度都為g 2、將物體豎直向上拋出后，在下圖中能正確表示其速率v隨時間t的變化關(guān)系的圖線是（ ）? 3、物體做豎直上拋運動后又落回原出發(fā)點的過程中，下列說法正確的是（ ） A、上升過程中，加速度方向向上，速度方向向上 B、下落過程中，加速度方向向下，速度方向向下 C、在最高點，加速度大小為零，速度大小為零 D、到最高點后，加速度方向不變，速度方向改變? 4、從高處釋放一粒小石子,經(jīng)過0.5s,從同一地點再釋放一粒小石子,在兩石子落地前,它們之間的距離( ) A.保持不變 B.不斷減小 C.不斷增大 D.根據(jù)兩石子的質(zhì)量的大小來決定 5、某同學身高1.8m,在運動會上他參加跳高比賽,起跳后身體橫著越過了1.8m高度的橫桿.據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度大約為(g取10m/s2)( ) A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s ?6、以初速度40m/s豎直上拋一物體，經(jīng)過多長時間它恰好位于拋出點上方60m處（不計空氣阻力，g取10m/s2）？ 7、一個物體從H高處自由落下，經(jīng)過最后196m所用的時間是4s，求物體下落H高度所用的總時間T和高度H是多少？取g=9.8m／s2，空氣阻力不計． 8、氣球下掛一重物，以v0=10m／s勻速上升，當?shù)竭_離地高h=175m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？落地的速度多大？空氣阻力不計，取g=10m／s2． 9、一根矩形桿的長1.45m,從某一高處作自由落體運動,在下落過程中矩形桿通過一個2m高的窗口用時0.3s.則矩形桿的下端的初始位置到窗臺的高度差為多少?(g取10m/s2,窗口到地面的高度大于矩形桿的長) 10．氣球以10m／s的速度勻速上升，在離地面75m高處從氣球上掉落一個物體，結(jié)果氣球便以加速度α=0.1m／s2向上做勻加速直線運動，不計物體在下落過程中受到的空氣阻力，問物體落到地面時氣球離地的高度為多少?g=10m／s2． 【學后反思】 ____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ 參考答案 例1：解：上升階段，由公式h1 =可得 =0.03s 下降階段，由題意知h2=10m+0.45m=10.45m 由公式h2 =可得 =1.45s t=t1+t2=1.48s H1 H2 H 例2：解題過程：(1)設每兩滴水之間的時間間隔為t0 ∵ ∴ ∴ 又∵ ∴ ∴ 針對練習1、解：（1） （2） ∴ 6s時已落地 2、am bm A B 解：對A球 對B球： ∴ ∴ 3、解：選向上為正方向， ∴t=2s 4、15m 15m 第一種情況：在上升階段，設向上為正： 由 15=20t-5t2 ∴t=1s 第二種情況，在下落階段，在拋出點上方。 由 ∴ t=3s 第三種情況，在下落階段，在拋出點下方。 由 -15=20t-5t2 ∴ 15m 15m 60m 能力訓練： 1、D 2、D 3、BD 4、C 5、B 6、解：設向上為正， 由公式 60=40t-5t2 ∴t1=2s t2=6s 7、總時間T和高度H是多少？取g=9.8m／s2，空氣阻力不計． 解：設向上為正， 由公式 v0=29.4m/s ∴t=29.4/9.8=3s ∴T=3+4=7s 8、175m 解：設向上為正方向， 由公式 ∴ 由公式 ∴ 方向向下 75m 9、解：設向上為正，桿頭到窗口時速度為 由公式 v0=10m/s 由公式 得 h=5m 10、解：設向上為正， 由公式 t=5s 由公式 h=51.25m ∴ H=75+51.25=126.25m