2022年高三物理第一輪復習 第一章第二講第3課時《自由落體和豎直上拋》學案

2022年高三物理第一輪復習 第一章第二講第3課時《自由落體和豎直上拋》學案 一、知識梳理 1．自由落體運動指只受________作用，初速度為零的勻加速直線運動vt=________, s=________； 2．豎直上拋運動指只在重力作用下，以一定的初速度向上拋出的直線運動。 特點：上升到最高點時間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間__________________； 上升階段與下降階段，經(jīng)過同一位置時速度大小相等，方向_______________； 例1、13．在一根輕繩的兩端各拴一個小球，一人用手拿繩上端的小球站在三層樓的陽臺上放手讓小球自由下落，兩球落地時間差為△t．如果站在四樓陽臺上，重復上述實驗，則兩球落地時間差會（ ） A．不變 B．變大 C．變小 D．由于層高不知，無法比較 練一練： 1． 一個小石塊從空中a點自由落下，先后經(jīng)過b點和c點，不計空氣阻力．已知它經(jīng)過b點時的速度為v，經(jīng)過c點時的速度為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點時的位移為hab＝，經(jīng)過c點時的位移為hac＝，所以hab∶hac＝1∶9，故選D. 答案：D 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動的時間成正比 B．甲石子落地后，經(jīng)0.5 s乙石子還在空中運動 C．它們在空中運動的時間相同 D．它們在空中運動的時間與其質量無關 析：兩石子做自由落體運動，設t時刻甲下落的高度為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]與乙石子運動的時間(t－0.5)不成正比，A錯誤；由于兩石子下落的高度相同，因此下落的時間相同，甲石子落地后，經(jīng)0.5 s乙石子剛好落地，B錯誤，C正確；由于不計空氣阻力，由t＝ 可知，兩石子在空中運動的時間與質量無關，D正確． 答案：CD 3． 四個小球在離地面不同高度處，同時從靜止釋放，不計空氣阻力，從某一時刻起每隔相等的時間間隔，小球依次碰到地面．則剛剛開始運動時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，則小物體到達最高點的最后一秒和離開最高點的第一秒時間內(nèi)通過的路程為x1和x2，速度的變化量為Δv1和Δv2的大小關系為(　　) A． x1>x2 B．x1<x2 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，不計空氣阻力，g=10 m/s2，≈2.25．則 ( ) Ａ、小石頭相對氣球做勻加速直線運動，故它一定能擊中氣球 Ｂ、.小石頭相對氣球做勻減速直線運動，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動，但它一定能擊中氣球 Ｄ、.若氣球速度增加到18 m/s時，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動.它追及氣球的臨界條件是其末速度應等于氣球的速度時它的位移與氣球的位移之差小于4 m，設氣球的速度為vt，小石頭追及氣球所需的時間為t，則t=，雙方的位移差Δs＝＜4，解得vt＜11 m/s．故當氣球速度為10 m/s時，小石頭能擊中它，當氣球速度增加到18 m/s時，小石頭不能擊中它. 答案：ＣＤ 練一練： 1． 靜止置于水平地面的一物體質量為m＝57 kg，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.43，在F＝287 N的水平拉力作用下做勻變速直線運動，則由此可知物體在運動過程中第5個7秒內(nèi)的位移與第11個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7秒內(nèi)的位移為x1＝a×352－a×282，第11個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，質量為2 kg，管長為24 m，M、N為空管的上、下兩端，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動，同時在M處一個大小不計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，欲使在空管到達地面時小球必須落到管內(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 設經(jīng)過t時間從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<v0<32 m/s. 答案：(1)4 s　(2)29 m/s<v0<32 m/s