2022年高考物理一轮必过对点讲解第3节 自由落体和竖直上抛运动（解析版）.doc

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1、第一章直线运动第3节　自由落体和竖直上抛运动一、自由落体运动自由落体运动单独考查时相关考题难度不大，但当和其他知识点综合考查时，或者从自由落体运动过程中截取一段进行考查时学生容易丢分，所以复习时应足够重视。1．定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。2．特点：v0＝0，a＝g。(1)速度公式：v＝gt。(2)位移公式：h＝gt2。(3)速度位移关系式：v2＝2gh。(4)平均速度公式：＝v＝。(5)位移差公式：Δh＝gT2。3．伽利略对自由落体运动的研究(1)伽利略通过逻辑推理的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论。(2)伽利略对自由落体运动的研究方法是

2、逻辑推理→猜想与假设→实验验证→合理外推，这种方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来。二、竖直上抛运动竖直上抛运动是一种特殊的匀变速直线运动，学生学习的难点是对竖直上抛运动的特点认识不清，不能熟练地把匀变速直线运动的公式、推论应用到竖直上抛运动中。1．定义：将物体以初速度v0竖直向上抛出后只在重力作用下的运动。2．规律：取竖直向上为正方向，则初速度为正值，加速度为负值。(为方便计算，本书中g表示重力加速度的大小)(1)速度公式：v＝v0－gt。(2)位移公式：h＝v0t－gt2。(3)速度位移关系式：v2－v02＝－2gh。(4)上升的最大高度：H＝。(5)上

3、升到最高点所用的时间：t＝。3．竖直上抛运动的两个特性对称性(1)速度对称：上升和下降过程经过同一位置时速度等大、反向(2)时间对称：上升和下降过程经过同一段高度所用的时间相等多解性当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，形成多解，在解决问题时要注意这个特性4.竖直上抛运动的两种解法分段法将全程分为两个阶段，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v0，加速度a＝－g的匀变速直线运动，必须注意物理量的矢量性。习惯上取v0的方向为正方向，则v＞0时，物体正在上升；v＜0时，物体正在下降；h＞0时，物体在抛出点上方；h＜0

4、时，物体在抛出点下方三、两类匀减速直线运动问题刹车类问题和可逆类问题都是高考常考的考点，学生在解题时常犯的错误是忽略了刹车时间，或忽略了可逆类问题中往返过程加速度的变化。1．刹车类问题(1)汽车匀减速到速度为零时，加速度立即消失，汽车停止运动。为方便解题，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动。(2)刹车类问题必须判断汽车减速为零所用的时间。2．可逆类问题(1)此类问题中物体先做匀减速直线运动，减速为零后又反向做匀加速直线运动，如果全过程加速度大小、方向均不变，则与竖直上抛运动特点类似，求解时既可对全过程列式，也可分段研究，但前后加速度大小不同时必须分段列式。

5、(2)可逆类问题需要特别注意物理量的符号，一般选初速度的方向为正，则加速度为负值。自由落体运动、竖直上抛运动是常见的运动，都可以看作是匀变速直线运动的特例，高考命题常以新情境来考查，而且经常与其他知识综合出题。单独考查的题型一般为选择题或计算题，综合其它知识考查的一般为计算题，难度一般中等或偏易。考点一　自由落体运动自由落体运动单独考查时相关考题难度不大，但当和其他知识点综合考查时，或者从自由落体运动过程中截取一段进行考查时学生容易丢分，所以复习时应足够重视。[典例]　如图所示木杆长5m，上端固定在某一点，由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力)，木杆通过悬点正下方20m处圆筒A

6、B，圆筒AB长为5m，取g＝10m/s2，求：(1)木杆通过圆筒的上端A所用的时间t1；(2)木杆通过圆筒所用的时间t2。解析：　(1)木杆由静止开始做自由落体运动，木杆的下端到达圆筒上端A用时t下A＝＝s＝s木杆的上端到达圆筒上端A用时t上A＝＝s＝2s则木杆通过圆筒上端A所用的时间t1＝t上A－t下A＝s。(2)木杆的下端到达圆筒上端A用时t下A＝s木杆的上端离开圆筒下端B用时t上B＝＝s＝s则木杆通过圆筒所用的时间t2＝t上B－t下A＝s。【一题悟通】应用自由落体运动规律解题时的注意点(1)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，如从最高点开始连续

7、相等时间内物体的下落高度之比为1∶3∶5∶7∶…。(2)对于从自由落体运动过程中间某点开始的运动问题，因初速度不为0，公式变成了v＝v0＋gt、h＝v0t＋gt2、v2－v02＝2gh，以及＝，另外比例关系也不能直接应用了。　　1.用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间。甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方，乙同学在直尺下端刻度为a的地方做捏住直尺的准备，但手没有碰到直尺，当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即捏住直尺，乙同学发现捏住直尺的位置刻度为b。已知重力加速度为g，空气阻力