【三维设计】（广东专版）2016年高考物理一轮复习第1章第3单元自由落体和竖直上抛课件㊣精品文档值得下载

分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段。

全程法将全过程视为初速度为，加速度的匀变速直线运动，必须注意物理量的矢量性。

习惯上取的方向为正方向，则时，物体正在上升时，物体在抛出点上方时，物体在抛出点下方。

竖直上抛运动的对称性时间的对称性物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回到原抛出点所用时间相等，即上下。

物体在上升过程中从点到达最高点所用的时间和从最高点落回该点所用的时间相等。

速度的对称性物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的速度大小相等方向相反。

物体在上升阶段和下降阶段经过同个位置时的速度大小相等方向相反。

能量的对称性竖直上抛运动物体在上升和下降过程中经过同位置时的动能重力势能及机械能分别相等。

例广东实验中学模拟李煜课外活动小组自制枚火箭，火箭从地面发射后，始终在垂直于地面的方向上运动。

火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过到达离地面高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取，求燃料恰好用完时火箭的速度火箭离地面的最大高度火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。

解析设燃料用完时火箭的速度为，所用时间为。

火箭的运动分为两个过程，第个过程为做匀加速上升运动，第二个过程为做竖直上抛运动至到达最高点。

对第个过程有，代入数据解得。

对第二个过程有，代入数据解得所以火箭离地面的最大高度。

方法分段分析法从燃料用完到运动至最高点的过程中，由得从最高点落回地面的过程中由，而，代入得故总时间总。

方法二整体分析法考虑火箭从燃料用完到落回地面的全过程，以竖直向上为正方向，全过程为初速度，加速度，位移的匀变速直线运动，即有，代入数据解得或舍去，故总。

答案解决此类问题时要充分利用运动的对称性，分段研究或整段研究。

分段研究即把运动分为上升过程的匀减速运动和下落过程的自由落体运动整段研究即把运动看做匀减速运动，具体步骤为选正方向把位移速度加速度矢量冠以写为代数量列方程求解。

对抽象问题，我们往往会感到无从下手，没有思路方法去解决，在这些问题中有的是题目情景叙述繁琐，题设条件隐蔽，用般思路方法无法直接解决，有的题设条件与未知结论或已知结果与待求条件间无法轻易建立起种逻辑思维关系因果关系。

此时我们可以借助于图文转换图图转换研究对象的转换等，将抽象问题进行简单化处理，现分述如下图文转换将图象对物理量的描述转换为文字描述。

或将文字描述转换为形象直观的图象或图形描述。

图图转换将种图象或图形描述，转换为另种易于理解和判断的图象或图形。

研究对象的转换当直接研究物体不易或不能得出结论时，我们可以通过研究与该物体相联系的另物体，得出结论。

典例淮南模拟如图所示，杂技演员用只手抛球接球，他每隔抛出球，接到球便立即把球抛出。

已知除抛接球的时刻外，空中总有个球，将球的运动近似看做是竖直方向的运动，球到达的最大高度是高度从抛球点算起，取图将四个小球同时参与的运动看作个小球做竖直上抛运动在不同时刻对应各小球的位置，使研究对象得以简化思路立现多体问题单体问题转换对象解析由题图所示的情形可以看出，四个小球在空中的位置与个小球抛出后每隔对应的位置是相同的，因此可知小球抛出后到达最高点和从最高点落回抛出点的时间均为，故有，正确。

答案题后悟道研究多物体在空间或时间上重复同样的运动时，可利用个物体的运动取代其他物体的运动隔抛出球，接到球便立即把球抛出。

答案题后悟道研究多物体在空间或时间上重复同样的运动时，可利用个物体的运动取代其他物体的运动，对此类问题如水龙头滴水直升机定点空降小球在斜面上每隔定时间间隔连续释放等，均可把多体问题转化为单体问题求解。

矿井深为，在井口每隔定时间自由下落个小球，当第个小球刚从井口下落时，第个小球恰好到井底。

求取相邻两个小球开始下落的时间间隔这时第个小球和第个小球相隔的距离。

解析设相邻两个小球开始下落的时间间隔为，由题意可知，第个小球下落到井底的时间为。

由，解得方法第个小球开始下落时，第个小球下落时间下落位移第个小球下落时间下落位移得。

方法二此时第个小球与第个小球的距离等于第个小球第内下降的距离。

即。

答案随堂巩固落实广州执信中学高三期中个物体自由下落后落地，则在开始内和最后内通过的位移之比为∶∶∶∶解析物体下落前的位移为，物体下落的位移为，物体下落的位移为，所以最后内通过的路程为故开始内和最后内通过的路程之比为∶∶。

答案人估测竖直枯井深度，从井口静止释放石头并开始计时，经听到石头落地声，由此可知井深约为不计声音传播时间，重力加速度取解析由自由落体的规律，得。

答案蹦床运动要求运动员在张绷紧的弹性网上蹦起腾空并做空中运动。

为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在计算机上作出压力时间图象，假如作出的图象如图所示。

设运动员在空中运动时可视为质点，则运动员跃起的最大高度是取图解析由题图可知运动员在空中的时间，故运动员跃起的最大高度，正确。

答案多选物体自空中的点以定的初速度竖直向上抛出，后物体的速率变为，则此时物体的位置和速度方向可能是不计空气阻力，在点上方，速度方向向下在点上方，速度方向向上在点下方，速度方向向下正在点，速度方向向下解析物体的速度为，方向可能竖直向上或竖直向下，若竖直向上，则根据匀变速直线运动公式可得物体的初速度，物体的位移，故此时物体在点上方若方向竖直向下，则初速度，物体的位移，故此时物体位于点下方。

答案多选物体以的初速度竖直上抛，不计空气阻力，取，内物体的路程为位移大小为，方向向上速度改变量的大小为平均速度大小为，方向向上解析初速度为，只需即可上升到最高点，上升高度为，再自由下落，下降高度为，故路程为，对此时离抛出点高，故位移大小为，方向竖直向上，对此时速度为，方向向下，速度改变量大小为，错平均速度为，错。

答案第单元自由落体和竖直上抛自由落体运动想想个石子从楼顶自由落下。

试说明石子的运动性质。

若石子落地的时间为，则石子落地速度多大楼顶的高度多大设重力加速度为提示石子做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动。

，。

记记概念物体只在重力作用下从开始下落的运动。

运动特点初速度为。

加速度大小等于，加速度的方向。

运动规律速度公式。

位移公式。

速度位移关系式。

静止竖直向下零试试个小石子从离地高度处由静止自由落下，摄影爱好者恰好拍到了它下落的段轨迹。

该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示。

已知曝光时间为，则小石子出发点离点的距离约为图答案解析由于曝光时间很短，小石子到达点时的速度约为，故正确。

竖直上抛运动想想如图所示，小球随热气球以速度匀速上升，时刻系小球的细绳断了，则绳断后，小球做什么性质的运动再经过多长时间小球到达最高点绳断后小球继续上升的最大高度为多大到达最高点以后，小球开始做什么运动经过多长时间到达地面落地速度多大图提示绳断后，小球做匀变速直线运动竖直上抛运动，经过时间，到达最高点从最高点开始，小球做自由落体运动，经过到达地面，此时速度。

记记定义将物体以定的初速度抛出，物体只在作用下的运动。

特点上升过程是加速度为的直线运动下落过程是运动。

竖直向上重力匀减速自由落体规律速度公式。

位移公式。

速度位移关系式。

上升的最大高度。

上升到最大高度用时。

试试湛江检测将个物体以速度从地面竖直向上抛出，物体从抛出到回到抛出点的运动过程中所受空气阻力忽略不计，则物体落地速度小于抛出速度在最高点的加速度为零上升时间大于下落时间上升时的加速度等于下落时的加速度解析根据竖直上抛运动上升和下降过程的对称性可知选项错误由于竖直上抛运动只受重力的作用，无论在上升过程下降过程还是在最高点，物体的加速度都为，故错误正确。

答案自由落体运动规律的应用例在学习了伽利略对自由落体运动的研究后，甲同学给乙同学出了这样道题个物体从塔顶落下不考虑空气阻力，物体到达地面前最后秒内通过的位移为整个位移的，求塔高取。

乙同学的解法根据得物体在最后内的位移，再根据得，乙同学的解法是否正确如果正确说明理由，如果不正确请给出正确解析过程和答案。

审题指导物体从塔顶落下的全过程为自由落体运动，但最后内不是做自由落体运动。

设物体下落的总时间为，表示出物体最后内的位移，再据题意列方程求解结果。

解析乙同学的解法不正确。

根据题意画出运动过程示意图，设物体从塔顶落到地面所经历的时间为，通过位移为，物体在秒内的位移为。

据自由落体运动规律，有由题意得联立以上各式解得。

答案不正确应用自由落体运动规律时应注意物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的段运动过程不是自由落体运动，而是竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决竖直下抛运动问题。

可充分利用自由落体运动初速度为零的特点比例关系及推论等规律解题。

从运动开始连续相等的时间内位移之比为∶∶∶∶„。

段时间内的平均速度。

连续相等的时间内位移的增加量相等，即。