2019-2020年高考物理 第二章描述運動的基本概念 勻速直線運動教案.doc

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2019-2020年高考物理 第二章描述運動的基本概念 勻速直線運動教案 內(nèi)容解讀 學習內(nèi)容 能力要求 考向定位 1．參考系、質(zhì)點 2．位移、速度和加速度 1．認識在哪些情況下可以 把物體看成質(zhì)點的，知道不引 入?yún)⒖枷稻蜔o法確定質(zhì)點的位 置和運動． 2．理解位移、速度和加速度 1．在研究物理問題 過程中構(gòu)建物理模型， 再現(xiàn)物理情景． 2．對參考系、質(zhì)點只作 Ⅰ級要求，對位移、速度和 加速度則作Ⅱ級要求 知識點整合 一、 機械運動、參考系、位置、位移和路程 1、機械運動：一個物體相對于另一個物體位置的改變．包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等形式．參考系：為了研究物體的運動而假設(shè)為不動的物體． 參考系的選取是任意的，對同一物體的運動，選取的參考系不同，對物體的運動描述結(jié)果不同． 2、位移描述物體位置的變化，是從物體運動的初位置指向末位置的矢量，即位移大小和方向由始、末位置決定，與物體運動路徑無關(guān)；路程是物體運動軌跡的長度，是標量． 既有大小又有方向，運算遵循平行四邊形定則的物理量，叫做矢量; 只有大小而沒有方向的物理量，叫做標量． 特別提醒： 位移和路程容易混淆，常見錯誤認識是認為做直線運動的物體的位移大小與路程相等。注意區(qū)分單向直線運動和有往返的直線運動。 【例1】關(guān)于位移和路程，以下說法正確的是（ ） A．位移是矢量，路程是標量 B．物體的位移是直線，而路程是曲線 C．在直線運動中，位移與路程相同 D．只有在質(zhì)點做單向直線運動時，位移的大小才等于路程 解析：位移描述物體位置的變化，它是從物體初位置指向末位置的物理量，它是矢量；路程是從物體初位置到末位置所經(jīng)過的路徑軌跡長度．路程是標量．A正確．位移和路程都是物理量，不存在直線或曲線問題，B錯．位移和路程是兩個不同的物理量，前者是矢量后者是標量，即使大小相等也不能說二者相同，C錯，D正確． 答案：AD． [規(guī)律總結(jié)]①抓住運動軌跡有直線和曲線運動之分；②位移和路程是兩個不同性質(zhì)的物理量；③位移是初位置指向末位置的有向線段，而路程是軌跡的長度． 【例2】[易錯題]對參考系的理解，以下說法正確的是（ ） A．不選參考系，就無法研究某一物體是怎樣運動的 B．參考系一定要選取不動的物體 C．研究車輪邊緣上一點的運動時，只能以輪軸為參考系 D．同一物體的運動，對不同的參考系有相同的觀察結(jié)果 解析：研究物體運動必須選擇參考系，參考系的選擇是任意的，對同一物體的運動，選取的參考系不同，對物體的描述結(jié)果不同，故只有A項正確． 答案：A． [方法技巧]選擇參考系其實是選擇一個用來與所描述的對象進行比較的物體，任何物體都可以選做參考系，但選擇不同的參考系，所描述的運動簡易情況不同．當求解的問題涉及兩個運動對象時，通過可通過巧妙地選擇參考系，簡化研究運動情景． 二、速度、速率、平均速度與平均速率 速度：是描述物體運動快慢的物理量，是矢量．物體速度方向與運動方向相同． 物體在某段時間內(nèi)的位移跟發(fā)生這段位移所用的時間的比值，叫做這段位移內(nèi)（或這段時間內(nèi)）的平均速度，即定義式為：，平均速度方向與方向相同，平均速度是矢量．瞬時速度是運動物體在某一時刻的速度，瞬時速度方向沿物體運動軌跡上相應(yīng)點的切線指向前進方向一側(cè)的方向．平均速率是質(zhì)點在某段時間內(nèi)通過的路程與的比值，是標量，不一定等于平均速度的大?。俾剩核俣鹊拇笮【褪撬俾?，只有大小，沒有方向，是標量． 【例3】騎自行車的人沿直線以速度行駛了三分之二的路程，接著以的速度跑完其余三分之一的路程．若全程的平均速度為，則是多少？ 解析：由平均速度的定義式可求得．設(shè)總位移為，前一段運動所需時間為，后一段運動所需時間為，則：，，； 又，即：，解得： 答案：． [誤區(qū)警示]不同時間段的平均速度可能不同，求解平均速度時要用位移和對應(yīng)的時間來計算，另外平均速度是矢量要注意方向． 三、加速度 加速度是描述速度變化快慢的物理量，它是速度改變量與對應(yīng)時間的比值，即加速度是速度對時間的變化率，即定義式：，它的方向與速度改變量方向相同，它是矢量． 【例4】有下列①、②、③、④所述的四種情景，請根據(jù)所學知識從A、B、C、D四個選項中選擇對情景的分析和判斷的正確說法（ ） ①點火后即將升空的火箭 ②高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車 ③運行的磁懸浮列車在軌道上高速行駛 ④太空的空間站在繞地球勻速轉(zhuǎn)動 A．因火箭還沒運動，所以加速度一定為零 B．轎車緊急剎車，速度變化很快，所以加速度很大 C．高速行駛的磁懸浮列車．因速度很大，所以加速度也一定很大 D．盡管空間站做勻速轉(zhuǎn)動，但加速度也不為零 解析：加速度是描述速度變化快慢的物理量，它是速度改變量與對應(yīng)時間的比值，即加速度是速度對時間的變化率，速度變化快，則加速度一定大，故B正確．一個物體速度大，但速度不發(fā)生變化，如勻速直線運動，它的加速度就等于零，所以C錯．曲線運動的速度方向不斷改變，即速度變化了，一定有加速度，D正確．速度為零，加速度不一定為零，加速度和速度的大小沒有關(guān)系，所以A錯誤． 答案：BD． [誤區(qū)警示]（1）加速度是描述速度變化快慢的物理量，不是描述速度大小的物理量，所以與速度的大小沒有必然聯(lián)系；（2）加速度實質(zhì)是由物體的受力和物體的質(zhì)量決定的．從運動量的角度來看，加速度由速度的變化與變化所用時間的比值來度量，說明加速度不是僅僅由速度的變化決定的；（3）加速度的方向與速度的方向沒有必然聯(lián)系，但與速度變化的方向一致，其實質(zhì)是與物體所受到的合外力方向一致． 【例5】[拓展題] 下列說法中，正確的是 A.物體在一條直線上運動，如果在相等的時間里變化的位移相等，則物體的運動就是勻變速直線運動 B.加速度大小不變的運動就是勻變速直線運動 C.勻變速直線運動是加速度不變的運動 D.加速度方向不變的運動一定是勻變速直線運動 解析：勻變速運動的特點是加速度不變，即加速度大小和方向均不變，故C正確． 答案：C． 重點、熱點題型探究 參考系、質(zhì)點雖然是Ⅰ級要求，但有時也有單獨的命題，位移、速度、平均速度和加速度作為Ⅱ級要求，是高考的重點內(nèi)容之一．高考真題中，這些考點一般以選擇題出現(xiàn)． 重點1：勻速直線運動公式的應(yīng)用 [真題1]（原創(chuàng)題）以下說法中，正確的是（ ） A．槍膛中的子彈的加速度約為，射出時速度可達左右，所以加速度大，速度變化就大 B．質(zhì)子在加速器中可獲得加速度，所以質(zhì)子在加速器中加速1s后可獲得的的速度 C．汽車的加速性能是反映汽車質(zhì)量優(yōu)劣的一項重要指標，因為加速度大，汽車速度變化快，啟動性能好 D．嫦娥一號衛(wèi)星在離月球表面200km的軌道上繞月球作勻速圓周運動，因此它的加速度等于零 【解析】C．速度變化量是由加速度和加速過程所用的時間共同決定的，選項A錯誤；當速度達到一定值時，速度增加，物體的質(zhì)量也相應(yīng)會增加，物體的速度不會超過光速，另外，質(zhì)子在加速器中可獲得加速度，只是說明在加速這段時間內(nèi)速度變化的快慢，相當于每秒增加，但由于質(zhì)子加速的時間遠遠小于1s，故選項B錯誤；作勻速圓周運動，因速度的方向不斷改變，物體具有向心加速度． 針對訓練 1．對于平均速度、即時速度與速率，正確的說法是( ) A．平均速度的大小等于平均速率 B．平均速度大小等于初速度和末速度的平均值 C．瞬時速度大小等于瞬時速率 D．極短時間內(nèi)的平均速度就是瞬時速度 2．關(guān)于加速度，下面說法正確的是 A．加速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的改變量，因此加速度就是加出來的速度 B．加速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的改變量，因此每秒鐘速率的增量在數(shù)值上等于加速度的大小 C．加速度為正值，物體做加速運動；加速度為負值，物體做減速運動 D．加速度增大，而速度有可能減少；加速度減小，而速度有可能增大 3．關(guān)于質(zhì)點瞬時速度、加速度，下面說法中錯誤的是（ ） A．為零時，可能不為零，可能不為零 B．當大小不變時，必為零，也必為零 C．不斷增大，可能不變 D．為零時，不一定為零，但卻一定為零 4．若規(guī)定向東方向為位移的正方向，今有一個皮球停在水平面上某處，輕輕踢它一腳，使它向東做直線運動，經(jīng)5 m時與墻相碰后又向西做直線運動，經(jīng)7 m而停下.則上述過程中皮球通過的路程和位移分別是 A.12 m；2 m B.12 m；-2 m C.-2 m；2 m D.2 m；2 m 5．下列描述的運動中，可能存在的是 A．速度變化很大，加速度卻很小 B．速度方向為正，加速度方向為負 C．速度變化方向為正，加速度方向為負 D．速度變化越來越快，加速度越來越小 6．下列說法正確的是（ ） A．運轉(zhuǎn)中的地球不能看作質(zhì)點，而原子核可以看作質(zhì)點 B．研究火車通過路旁一根電線桿的時間時，火車可看作質(zhì)點 C．研究奧運會乒乓球男單冠軍孔令輝打出的乒乓球時，不能把乒乓球看成質(zhì)點 D．研究奧運會三米跳板女單冠軍伏明霞的跳水動作時，不能將她看作質(zhì)點 7． 一個物體做勻變速直線運動，某時刻速度大小為4m/s ,1s后速度大小變?yōu)?0 m/s ．則該物體在這1s內(nèi)的加速度大小 A．一定為6m/s2 B．一定為14m/s2 C．可能為6m/s2 D．無法確定 8．一物體作勻加速直線運動，在某時刻前內(nèi)的位移是，在該時刻后的內(nèi)的位移是，則物體的加速度是（ ） A．　　　B．　 C．　　　D． 9．一輛汽車在一條直線上行駛，第1s內(nèi)通過5m，第2s內(nèi)通過20m，第3s內(nèi)通過20m，第4s內(nèi)通過 5m.則 （1） 此汽車在最初 2s內(nèi)的平均速度是多大？方向如何？ （2）中間 2s內(nèi)的平均速度是多大？全部時間內(nèi)的平均速度是多大？ 參考答案 1．答案：C．點撥：較短或極短時間內(nèi)的平均速度接近某時刻的瞬時速度，這段時間越短越接近，只有當一段時間的兩個時刻趨向于一點時，平均速度才等于瞬時速度． 2．答案：D．點撥：速率的增量與速度的增量是兩個不同的概念；物體做加速運動還是減速運動，不是由加速度的正負決定的，而是由加速度的方向與初速度的方向決定的，加速度的方向與初速度的方向相同或兩者間的夾角小于900，物體做加速度運動；加速度的方向與初速度的方向相反或兩者間的夾角大于900，物體做減速運動． 3．答案：BD．點撥：、和三個物理量的大小均無直接的因果關(guān)系，故選項A不符合題意；速度的大小不變，但方向變化也有加速度，故選項符合題意；選項D對于直線運動正確，對于曲線運動就不正確，如勻速圓周運動，質(zhì)點運動剛好運動一周，速度的變化為零，但向心加速度不為零，故選項D符合題意． 4．解析：路程是往返軌跡的長度為12m；設(shè)向東為正方向，開始運動的位置為參考點，則總位移為，答案：B 5．AB解析：速度變化大小與加速度大小沒有關(guān)系，A正確；速度與加速度方向可一致也可相反還可以成任意角度，B正確；速度變化方向即為加速度方向，C錯；加速度就是速度變化快慢，D錯．答案：AB 6．解析：對于地球來說，如果研究地球公轉(zhuǎn)，由于地球直徑（約）比地球到太陽的距離（約）要小得多，可以忽略不計地球的大小，就可以把地球當作質(zhì)點．如果研究地球的自轉(zhuǎn)引起晝夜交替等現(xiàn)象時，就不不能忽略地球的大小和形狀，不能把地球看作質(zhì)點．研究電子繞核的運動情況時，因為電子到原子核的距離遠大于原子核的直徑，電子和原子核均可看作質(zhì)點．如果研究原子核的結(jié)構(gòu)則不能將原子核看作質(zhì)點了．所以，A項錯誤．研究火車通過路旁的一根電線桿時，因為電線桿的粗細比火車的長度小得多，故電線桿可看作質(zhì)點而火車不能看作質(zhì)點，B錯誤．雖然孔令輝打出的乒乓球比較小，但球在運動過程中飛旋多變，不能看作質(zhì)點，C正確．伏明霞的跳水動作優(yōu)美舒展，在空中完成轉(zhuǎn)體、翻滾等動作，不能看作質(zhì)點，D正確．答案：CD 7．答案：C 點撥： 1s后的速度方向可能與初速度4m/s 方向相同，也可能與初速度4m/s方向相反．取初速度4m/s方向為正方向，則末速度可能為m/s ,也可能為m/s．因此初、末速度同向時，加速度為m/s2 ＝6m/s2；初、末速度反向時，加速度為m/s2 = －14m/s2 ． 8．答案：A．點撥：設(shè)某時刻為0時刻，則時刻的速度為，時刻的速度，由加速度的定義式得 9．解析：（1）由平均速度的定義得：，與汽車行駛方向一致；（2）， 第2講 勻變速直線運動的規(guī)律及其應(yīng)用 內(nèi)容解讀 學習內(nèi)容 能力要求 考向定位 1．勻變速直線運動及其公式、圖象 1．知道勻變速直線運動的特點． 2．能用公式和圖象描述勻變速直線運動． 在考綱中勻變速直線運動及其公式、圖象是Ⅱ要求，一般安排在曲線運動或綜合性題中考查，獨立命題以選擇題為主 知識點整合 一、勻變速直線運動規(guī)律及應(yīng)用 幾個常用公式．速度公式：；位移公式：； 速度位移公式：；位移平均速度公式：．以上五個物理量中，除時間t外，s、V0、Vt、a均為矢量．一般以V0的方向為正方向，以t=0時刻的位移為起點，這時s、Vt和a的正負就都有了確定的物理意義． 特別提示： 對于位移、速度和加速度等矢量要注意矢量的方向性，一般要先選取參考方向．對于有往返過程的勻變速直線運動問題，可以分階段分析．特別注意汽車、飛機等機械設(shè)備做減速運動速度等于零后不會反向運動． 【例1】一物體以l0m／s的初速度，以2m／s2的加速度作勻減速直線運動，當速度大小變?yōu)?6m／s時所需時間是多少?位移是多少？物體經(jīng)過的路程是多少? 解析：設(shè)初速度方向為正方向，根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有：，所以經(jīng)過物體的速度大小為16m／s，又可知這段時間內(nèi)的位移為：，物體的運動分為兩個階段，第一階段速度從10m/s減到零，此階段位移大小為；第二階段速度從零反向加速到16m/s，位移大小為，則總路程為 答案]：13s，-39m，89m [方法技巧] 要熟記勻變速直線運動的基本規(guī)律和導出公式，根據(jù)題干提供的條件，靈活選用合適的過程和相應(yīng)的公式進行分析計算． 【例2】飛機著陸后以6m/s2加速度做勻減速直線運動，若其著陸速度為60m/s，求： （1）它著陸后12s內(nèi)滑行的距離； （2）靜止前4s內(nèi)飛機滑行的距離． 解析：飛機在地面上滑行的最長時間為 （1）由上述分析可知，飛機12s內(nèi)滑行的距離即為10s內(nèi)前進的距離： 由， （2） 靜止前4s內(nèi)位移：，其中 故 答案：（1）300m；（2）48m 二．勻變速直線運動的幾個有用的推論及應(yīng)用 （一）勻變速直線運動的幾個推論 （1）勻變速直線運動的物體相鄰相等時間內(nèi)的位移差 ； ； 可以推廣為：Sm-Sn=(m-n)aT 2 （2）某段時間的中間時刻的即時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度： （3）某段位移的中間位置的即時速度公式（不等于該段位移內(nèi)的平均速度） ．無論勻加速還是勻減速，都有． （二）初速度為零的勻變速直線運動特殊推論 做勻變速直線運動的物體，如果初速度為零，或者末速度為零，那么公式都可簡化為： ， ， ， 以上各式都是單項式，因此可以方便地找到各物理量間的比例關(guān)系． ①前1s、前2s、前3s……內(nèi)的位移之比為1∶4∶9∶…… ②第1s、第2s、第3s……內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶…… ③前1m、前2m、前3m……所用的時間之比為1∶∶∶…… ④第1m、第2m、第3m……所用的時間之比為1∶∶（）∶…… 【例3】物體沿一直線運動，在t時間內(nèi)通過的路程為S，它在中間位置處的速度為V1，在中間時刻時的速度為V2，則V1和V2的關(guān)系為（ ） A．當物體作勻加速直線運動時，V1＞V2; B.當物體作勻減速直線運動時，V1＞V2; C．當物體作勻速直線運動時，V1=V2; D.當物體作勻減速直線運動時，V1＜V2． 解析：設(shè)物體運動的初速度為V0，未速度為Vt，由時間中點速度公式得；由位移中點速度公式得．用數(shù)學方法可證明，只要，必有V1>V2;當，物體做勻速直線運動，必有V1=V2． 答案：ABC． [方法技巧] 對于末速度為零的勻減速運動，可以看成是初速度為零的勻加速運動的“逆”過程，這樣就可以應(yīng)用“初速度為零的勻變速直線運動特殊規(guī)律”快速求解問題． 【例4】地鐵站臺上，一工作人員在電車啟動時，站在第一節(jié)車廂的最前端，4ｓ后，第一節(jié)車廂末端經(jīng)過此人.若電車做勻加速直線運動，求電車開動多長時間，第四節(jié)車廂末端經(jīng)過此人?(每節(jié)車廂長度相同) 解析：做初速度為零的勻變速直線運動的物體通過連續(xù)相等位移的時間之比為： 故前4節(jié)車廂通過的時間為： 答案：8s 重點、熱點題型探究 剎車問題、圖象問題、逆向思維及初速度為零的勻加速直線運動的推論公式既是考試的重點，也是考試的熱點． [真題1]如圖1-2-1，質(zhì)量為 10 kg的物體在 F＝200 N 的水平推力作用下，從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運動，斜面固定不動，與水平地面的夾角θ＝37O．力 F作用2秒鐘后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25 秒鐘后，速度減為零．求：物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ和物體的總位移 s．（已知 sin37o＝0.6，cos37O＝0.8，g＝10 m/s2） [解析]物體受力分析如圖1-2-2所示，設(shè)加速的加速度為 a1，末速度為 v，減速時的加速度大小為 a2，將 mg 和 F分解后，由牛頓運動定律得N=Fsinθ+mgcosθ，F(xiàn)cosθ－f－mgsinθ=ma1 ，根據(jù)摩擦定律有 f=N ，加速過程由運動學規(guī)律可知 v=a1t1 撤去 F 后，物體減速運動的加速度大小為 a2，則 a2=g cosθ由勻變速運動規(guī)律有 v=a2t2 有運動學規(guī)律知 s= a1t12/2 + a2t22/2代入數(shù)據(jù)得μ=0.4 s=6.5m [答案] μ=0.4 s=6.5m [名師指引]考點：力、牛頓運動定律、勻變速直線運動規(guī)律．這是典型的力與運動綜合問題，先受力分析，再應(yīng)用牛頓定二定律和勻變速直線運動規(guī)律列方程求解． 針對訓練： t/s v/ms-1 0 1 2 1 2 3 4 5 圖1-2-16 1．一質(zhì)點沿直線運動時的速度—時間圖線如圖1-2-16所示，則以下說法中正確的是（ ） A．第1s末質(zhì)點的位移和速度都改變方向． B．第2s末質(zhì)點的位移改變方向． C．第4s末質(zhì)點回到原位． D．第3s末和第5s末質(zhì)點的位置相同． 2．汽車以20m/s的速度做勻速運動，某時刻關(guān)閉發(fā)動機而做勻減速運動，加速度大小為5m/s2，則它關(guān)閉發(fā)動機后通過t=37.5m所需的時間為（ ） A.3s; B.4s C.5s D.6s 3．一物體作勻變速直線運動,某時刻速度的大小為4m/s,1s后速度的大小變?yōu)?0m/s.在這1s內(nèi)該物體的( ). (A)位移的大小可能小于4m (B)位移的大小可能大于10m (C)加速度的大小可能小于4m/s2 (D)加速度的大小可能大于10m/s2. 4．汽車以20m／s的速度作勻速直線運動，剎車后的加速度大小為5m／s2，剎車后6s內(nèi)汽車的位移是(ｇ取10 m／s2) Ａ、30ｍ　　?。隆?0ｍ　　?。谩?0ｍ　　?。?、0ｍ 5．飛機的起飛過程是從靜止出發(fā)，在直跑道上加速前進，等達到一定速度時離地．已知飛機加速前進的路程為1600m，所用的時間為40s．假設(shè)這段運動為勻加速運動，用表示加速度，表示離地時的速度，則： A． B． C． D． 6．一輛汽車關(guān)閉油門后，沿一斜坡由頂端以3m/s的初速度下滑，滑至底端速度恰好為零，如果汽車關(guān)閉油門后由頂端以大小為5m/s的初速度下滑，滑至底端速度大小將為（ ） A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s 參考答案 1．【答案】CD． 2．解析：因為汽車經(jīng)過t0=已經(jīng)停止運動，4s后位移公式已不適用，故t2=5s應(yīng)舍去．即正確答案為A． [常見錯解]設(shè)汽車初速度的方向為正方向，即V0=20m/s,a=－5m/s2,s=37.5m. 則由位移公式得： 解得：t1=3s,t2=5s.即A、C二選項正確． 3．解析：本題的關(guān)鍵是位移、速度和加速度的矢量性．若規(guī)定初速度V0的方向為正方向，則仔細分析“1s后速度的大小變?yōu)?0m/s”這句話，可知1s后物體速度可能是10m/s，也可能是-10m/s,因而有： 同向時， 反向時， 式中負號表示方向與規(guī)定正方向相反．因此正確答案為A、D． 4．B；解析：首先計算汽車從剎車到靜止所用的時間：，汽車剎車6s內(nèi)的位移也就是4s內(nèi)的位移，即汽車在6s前就已經(jīng)停了．故6s內(nèi)的位移： 5．A 解析：，有， 6．D 解析：，， 第3講 自由落體運動和豎直上拋運動 內(nèi)容解讀 學習內(nèi)容 能力要求 考向定位 1．將自由落體運動和豎直上拋運動作為勻變速直線運動的經(jīng)典案例研究 1．知道自由落體運動和豎直上拋運動特點． 2．能用公式和圖象描述自由落體運動和豎直上拋運動；掌握豎直上拋運動的基本規(guī)律和兩種常見處理方法． 一般安排在曲線運動或綜合性題中考查，獨立命題以選擇題為主 知識點整合 一、自由落體運動規(guī)律及應(yīng)用 自由落體：只受重力作用，由靜止開始的運動．加速度為的勻加速直線運動．的取值與那些因素有關(guān) ①與緯度有關(guān)g赤＜g兩極 ； ②與高度有關(guān)；③與地下礦藏有關(guān) 自由落體公式（以開始運動為t=0時刻），其運動規(guī)律公式分別為：；； 【例1】一個物體從塔頂上下落，在到達地面前最后1s內(nèi)通過的位移是整個位移的9/25，求塔高．（g取10m/s2） 解析：設(shè)物體下落總時間為t，塔高為h，則： , 由上述方程解得：t=5s，所以， 答案： [方法技巧]通常要用初速度為零的勻變速直線運動特殊規(guī)律求解． 二、豎直上拋運動規(guī)律及應(yīng)用 豎直上拋：只受重力作用，初速度方向豎直向上的運動．一般定為正方向，則為負值．以拋出時刻為t=0時刻． ① 物體上升最高點所用時間: ； ② 上升的最大高度: ③ 物體下落時間（從拋出點——回到拋出點）: ④落地速度: ，即：上升過程中（某一位置速度）和下落過程中通過某一位置的速度大小總是相等，方向相反． 【例2】氣球以10m/s的速度勻速豎直上升，從氣球上掉下一個物體，經(jīng)17s到達地面．求物體剛脫離氣球時氣球的高度．（g=10m/s2） 解析：可將物體的運動過程視為勻變速直線運動．規(guī)定向下方向為正，則物體的初速度為V0=－10m/s,g=10m/s2 則據(jù)h=,則有： ∴物體剛掉下時離地1275m． 答案：1275m． [方法技巧]有兩種常見方法：（1）全程要用勻變速直線運動規(guī)律．注意速度、加速度、位移的方向，必須先規(guī)定正方向；（2）分階段要用勻變速直線運動規(guī)律并同時注意上升和下降過程的速率、時間的“對稱性”． 針對訓練 1．一位同學在探究影響落體運動的因素時，設(shè)計了如下四個小實驗： 實驗（1）：讓一張紙片和一枚硬幣同時從同一高度落下 實驗（2）：讓兩張相同紙片，一張揉成一團，一張攤開，同時從同一高度下落 實驗（3）：讓小紙團與硬幣同時從同一高度下落 實驗（4）：在抽成真空的玻璃管中，讓小紙片、小紙團、小硬幣同時從人同一高度落下 對上述四個實驗，下列說法正確的是（ ） A．（1）中硬幣與紙片同時落地 B．（2）中兩者同時著地 C．（3）中硬幣先著地 　　　　D．（4）中三者同時落地 2．石塊A自塔頂自由落下H時，石塊B自離塔頂h處自由下落，兩石塊同時著地，則塔高為（ ） A． B． C． D． 3．某人在高層建筑的陽臺外側(cè)以的速度豎直向上發(fā)出一個小物體，當小物塊運動到離拋出點15m處時，所經(jīng)歷的時間可能是（ ） A．1s B． C．3s D．4s 6．自由下落的物體，自起點開始依次下落三段相等位移所用時間的比是 A．1∶3∶5 B．1∶∶ C．1∶4∶9 D．1∶（－1）∶（－） 11．物體由某一高度處自由落下，經(jīng)過最后所用的時間是，則物體開始下落的高度約為（ ） A. B. C. D. 12．某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球，小鐵球上升到最高點后自由下落，穿過湖水并陷入湖底淤泥中一段深度．不計空氣阻力，取向上為正方向，如圖1-3-4所示，最能反映小鐵球運動過程的速度時間圖線的是（ ） t v A t v B t v C t v D 圖1-3-4 13．為了求出某一高樓的高度，讓一石子從樓頂自由下落，空氣阻力不計，測出下列哪個物理量的值就能計算出高樓的高度（ ） A．石子開始下落1s內(nèi)的位移　　　B．石子落地時的速度 C．石子最后1s內(nèi)的位移　　　　　D．石子通過最后1m的時間 1．答案：D點撥： 自由落體運動是一個理性化運動模型，在考慮受力的主要因素（重力）、可以忽略次要因素（阻力）情況下，一般物體運動就可看成自由落體運動.能否將不同情景下的小紙團、小紙片、小硬幣所做的運動看成是自由落體運動，關(guān)鍵在于除要求其初速度為零之外，它是否只受重力作用或者受到的阻力與重力相比可以忽略． 2．答案：B．點撥：用速度時間圖像或選擇B作參考系求解．選擇B作參考系，則A相對B作勻速直線運動，兩石塊相遇時，故塔高 3．答案：ABC．點撥：15m可能在拋出點之上，也可能在拋出點之下． 4．答案：A、B、C、D.關(guān)鍵是求出第內(nèi)物體下落高度的通項表達式, 第內(nèi)的平均速度等于第的中間時刻的瞬時速度,第的中間時刻是末,而末的速度為．用表示第內(nèi)物體下落的高度,則第內(nèi)平均速度, 5．解析：鐵鏈下端到達A點的時間為：，鐵鏈上端到達A點的時間為： ，所以鐵鏈通過A點的時間是： 6．D 解析：直接應(yīng)用初速度為零的勻變速直線運動規(guī)律可得 7．C 解析：，，，對此式應(yīng)用極限分析法：當樓層高度趨近無窮時，時間差趨近于零，所以樓層越高則時間差越小． 8．C 解析：，，解得．拋出的物體在空中運動時間設(shè)為，則有：，解得，5s后小球在地面靜止，C正確． 9．3s 解析：， 10．答案：BD．第2s內(nèi)的平均速度等于1.5s末的瞬時速度，． 11．答案：A．設(shè)總時間為,則最后一段時間的中間時刻為末,故最后的平均速度為,,故可得下落的高度. 12．答案：C．點撥：根據(jù)各階段的受力特點判斷加速度大小的變化情況． 13．答案：BCD．解析：要求出高樓的高度，必須事先知道與末狀態(tài)有關(guān)的物理量，故選項A錯誤，選項BCD正確．