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第3課時 自由落體與豎直上拋運動,【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】 1.掌握自由落體的運動規(guī)律及其應(yīng)用.2.掌握豎直上拋運動的規(guī)律及其應(yīng)用．,勻加速直線運動,gt,2gs,[知識梳理] 1．概念：物體只在________作用下，從________開始下落的運動叫自由落體運動． 2．基本特征：只受重力，且初速度為零，加速度為g的勻加速直線運動．,重力,靜止,二、豎直上拋運動 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 豎直向上拋出一小石子，初速度為v0，那么： (1)它的運動性質(zhì)是____________________． (2)從開始上拋計時，t時刻小石子的速度為vt＝________. (3)從開始上拋計時，t時刻小石子離地面的高度為h＝________________. (4)從開始上拋計時，小石子到達(dá)最高點的時間為t1＝________，最高點離拋出點的高度hm＝____________. (5)從開始上拋計時，小石子落回拋出點的時間為t2＝____，落回拋出點的速度為vt＝________.,勻減速直線運動,[知識梳理] 1．概念：將物體以一定的初速度____________拋出去，物體只在________作用下的運動叫豎直上拋運動． 2．基本特征：只受重力作用且初速度____________，以初速度的方向為正方向，則a＝______.,豎直向上,重力,豎直向上,－g,思考：豎直上拋運動中，若計算得出的速度和位移的值為負(fù)值，則它們表示的意義是什么？ 【答案】速度是負(fù)值表示物體正在下落，而位移是負(fù)值則表示物體正在拋出點下方．,【考點解讀】 自由落體運動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動，因此一切勻加速直線運動的公式均適用于自由落體運動，特別是初速度為零的勻加速直線運動的比例關(guān)系式，更是經(jīng)常在自由落體運動中用到．,考點一 自由落體運動規(guī)律的應(yīng)用,答案 見解析,方法提煉 由本題的解答過程，可以體會到選取合適的物理過程作為研究對象是多么重要，運動學(xué)公式都對應(yīng)于某一運動過程，復(fù)雜的運動過程中選擇恰當(dāng)?shù)难芯窟^程是關(guān)鍵．,【考點解讀】 1．豎直上拋運動的研究方法 (1)分段法：可以把豎直上拋運動分成上升階段的勻減速直線運動和下降階段的自由落體運動處理，下降過程是上升過程的逆過程． (2)整體法：從全過程來看，加速度方向始終與初速度的方向相反，所以也可把豎直上拋運動看成是一個勻變速直線運動．,考點二 豎直上拋運動規(guī)律的應(yīng)用,2．豎直上拋運動的對稱性 如圖2所示，物體以初速度v0豎直上拋，A，B為途中的任意兩點，C為最高點，則 (1)時間對稱性：物體上升過程中從A→C所用時間tAC和下降過程中從C→A所用時間tCA相等，同理tAB＝tBA． (2)速度對稱性：物體上升過程經(jīng)過A點的速度與下降過程經(jīng)過A點的速度大小相等．,特別提醒 在豎直上拋運動中，當(dāng)物體經(jīng)過拋出點上方某一位置時，可能處于上升階段，也可能處于下降階段，因此這類問題可能造成時間多解或者速度多解．,【典例剖析】 例2 某人站在高樓的平臺邊緣，以20 m/s的初速度豎直向上拋出一石子．求： (1)物體上升的最大高度，回到拋出點所用的時間． (2)石子拋出后通過距拋出點下方20 m處所需的時間．不考慮空氣阻力，取g＝10 m/s2.,方法提煉 對稱法在運動學(xué)中的應(yīng)用 對稱性是物理美的重要體現(xiàn)，在很多物理現(xiàn)象和物理過程中都存在對稱問題．而利用對稱法解題也是一種科學(xué)的思維方法，應(yīng)用該法可以避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算和推導(dǎo)，直接抓住問題的實質(zhì)，出奇制勝、快速簡潔地解答問題．針對本題，豎直上拋運動的上升過程和下降過程具有對稱性，物體經(jīng)過某點或某段的位移、時間、速度等都可利用對稱法快速求出．,跟蹤訓(xùn)練2 (2015湛江模擬)將一個物體以某一速度從地面豎直向上拋出，物體從拋出到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 【答案】D 【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．,例3 在高為h處，小球A由靜止開始自由落下，與此同時，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在空中相遇的時間與地點，并討論A，B相遇的條件．(不計空氣阻力作用，重力加速度為g),2.“臨界分析法”解決拋體相遇問題,答案 見解析,方法提煉 1．臨界問題的特點 (1)物理現(xiàn)象的變化面臨突變性． (2)對于連續(xù)變化問題，物理量的變化出現(xiàn)拐點，呈現(xiàn)出兩性，即能同時反映出兩種過程和兩種現(xiàn)象的特點． 2．分析方法：解決臨界問題，關(guān)鍵是找出臨界條件．一般有兩種基本方法：(1)以定理、定律為依據(jù)，首先求出所研究問題的一般規(guī)律和一般解，然后分析、討論其特殊規(guī)律和特殊解；(2)直接分析、討論臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界值，求出研究問題的規(guī)律和解．,跟蹤訓(xùn)練3 如圖3所示，A，B兩棒長均為L＝1 m，A的下端和B的上端相距s＝20 m，若A、B同時運動，A做自由落體運動，B做豎直上拋運動，初速度v0＝40 m/s.求： (1)A，B兩棒何時相遇； (2)從相遇開始到分離所需的時間． 【答案】(1)0.5 s (2)0.05 s,