2022年高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第一章第二講第3課時(shí)《自由落體和豎直上拋》學(xué)案

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1、2022年高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第一章第二講第3課時(shí)《自由落體和豎直上拋》學(xué)案 一、知識(shí)梳理 1．自由落體運(yùn)動(dòng)指只受________作用，初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)vt=________, s=________； 2．豎直上拋運(yùn)動(dòng)指只在重力作用下，以一定的初速度向上拋出的直線運(yùn)動(dòng)。 特點(diǎn)：上升到最高點(diǎn)時(shí)間t=____________，上升的最大高度H=____________(初速為v0) 上升階段與下降階段，通過同一段豎直距離所用的時(shí)間__________________； 上升階段與下降階段，經(jīng)過同一位置時(shí)速度大小相等，方向_______________； 例1、13．在一

2、根輕繩的兩端各拴一個(gè)小球，一人用手拿繩上端的小球站在三層樓的陽臺(tái)上放手讓小球自由下落，兩球落地時(shí)間差為△t．如果站在四樓陽臺(tái)上，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，則兩球落地時(shí)間差會(huì)（ ） A．不變 B．變大 C．變小 D．由于層高不知，無法比較 練一練： 1． 一個(gè)小石塊從空中a點(diǎn)自由落下，先后經(jīng)過b點(diǎn)和c點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．已知它經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度為v，經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的速度為3v，則ab段與ac段位移之比為(　　) A．1∶3 B．1∶5 C．1∶8 D．1∶9 解析：經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的位移為hab＝，經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)的位移為hac＝，所以hab∶hac＝1∶9，故選D. 答案：D

3、 2． 從足夠高處釋放一石子甲，經(jīng)0.5 s，從同一位置再釋放另一石子乙，不計(jì)空氣阻力，則在兩石子落地前，下列說法中正確的是(　　) A．它們間的距離與乙石子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間成正比 B．甲石子落地后，經(jīng)0.5 s乙石子還在空中運(yùn)動(dòng) C．它們在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同 D．它們在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與其質(zhì)量無關(guān) 析：兩石子做自由落體運(yùn)動(dòng)，設(shè)t時(shí)刻甲下落的高度為h1＝gt2，則乙下落的高度為h1＝g(t－0.5)2，它們之間的距離h1－h(huán)2＝g(t－0.25)＝g[(t－0.5)＋0.25]與乙石子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(t－0.5)不成正比，A錯(cuò)誤；由于兩石子下落的高度相同，因此下落的時(shí)間相同，甲石

4、子落地后，經(jīng)0.5 s乙石子剛好落地，B錯(cuò)誤，C正確；由于不計(jì)空氣阻力，由t＝ 可知，兩石子在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與質(zhì)量無關(guān)，D正確． 答案：CD 3． 四個(gè)小球在離地面不同高度處，同時(shí)從靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，從某一時(shí)刻起每隔相等的時(shí)間間隔，小球依次碰到地面．則剛剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)各小球相對地面的位置可能是下圖中的(　　) 答案：C 例2、將一小物體以初速度v0豎直上拋，若物體所受的空氣阻力的大小不變，則小物體到達(dá)最高點(diǎn)的最后一秒和離開最高點(diǎn)的第一秒時(shí)間內(nèi)通過的路程為x1和x2，速度的變化量為Δv1和Δv2的大小關(guān)系為(　　) A． x1>x2 B．x1

5、 C．Δv1>Δv2 D．Δv1<Δv2 解析：上升的加速度a1大于下落的加速度a2，根據(jù)逆向轉(zhuǎn)換的方法，上升的最后一秒可以看成以加速度a1從零下降的第一秒，故有：Δv1＝a1t，x1＝a1t2；而以加速度a2下降的第一秒內(nèi)有：Δv2＝a2t，x2＝a2t2，因a1>a2，所以x1>x2，Δv1>Δv2，即A、C正確． 答案：AC 例3．氣球以10 m/s的速度勻速上升，某時(shí)刻在氣球正下方距氣球4 m處有一小石頭以20 m/s的速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g=10 m/s2，≈2.25．則 ( ) Ａ、小石頭相對氣

6、球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故它一定能擊中氣球 Ｂ、.小石頭相對氣球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故它一定不能擊中氣球 Ｃ、.小石頭相對氣球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，但它一定能擊中氣球 Ｄ、.若氣球速度增加到18 m/s時(shí)，小石頭一定不能擊中氣球 解析： 由于小石頭的加速度方向向下，故它相對氣球做勻減速直線運(yùn)動(dòng).它追及氣球的臨界條件是其末速度應(yīng)等于氣球的速度時(shí)它的位移與氣球的位移之差小于4 m，設(shè)氣球的速度為vt，小石頭追及氣球所需的時(shí)間為t，則t=，雙方的位移差Δs＝＜4，解得vt＜11 m/s．故當(dāng)氣球速度為10 m/s時(shí)，小石頭能擊中它，當(dāng)氣球速度增加到18 m/s時(shí)，小石頭不能擊中它. 答

7、案：ＣＤ 練一練： 1． 靜止置于水平地面的一物體質(zhì)量為m＝57 kg，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.43，在F＝287 N的水平拉力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則由此可知物體在運(yùn)動(dòng)過程中第5個(gè)7秒內(nèi)的位移與第11個(gè)3秒內(nèi)的位移比為(　　) A．2∶1 B．1∶2 C．7∶3 D．3∶7 解析：第5個(gè)7秒內(nèi)的位移為x1＝a×352－a×282，第11個(gè)3秒內(nèi)的位移為x2＝a×332－a×302，所以＝＝. 答案：C 2．(xx·湖南十校聯(lián)考)如圖1－2－6所示，離地面足夠高處有一豎直的空管，質(zhì)量為2 kg，管長為24 m，M、N為空管的上、下

8、兩端，空管受到F＝16 N豎直向上的拉力作用，由靜止開始豎直向下做加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在M處一個(gè)大小不計(jì)的小球沿管的軸線豎直上拋，小球只受重力，取g＝10 m/s2.求： (1)若小球上拋的初速度為10 m/s，則其經(jīng)過多長時(shí)間從管的N端穿出； (2)若此空管的N端距離地面64 m高，欲使在空管到達(dá)地面時(shí)小球必須落到管內(nèi)，在其他條件不變的前提下，求小球的初速度大小的范圍． 解析：(1)對管由牛頓第二定律得mg－F＝ma① 代入數(shù)據(jù)得a＝2 m/s2 設(shè)經(jīng)過t時(shí)間從N端穿出 對管：h＝at2② 對球：－(24＋h)＝v0t－gt2③ 由②③得：2t2－5t－12＝0，解得：t＝4 s，t′＝－1.5 s(舍去)． (2)－64＝v0t1－gt④ 64＝at⑤ －88＝v′0t1－gt⑥ 由④⑤得：v0＝32 m/s，由⑤⑥得：v0′＝29 m/s，所以29 m/s