第3节自由落体运动 竖直上抛运动 竖直下抛运动 考点1 自由落体运动 例1 做自由落体运动的物体 在落地前最后1s内通过的位移是55m g取10m s2 求 1 物体开始下落时的高度 2 物体落到地面所需的时间 3 物体落地时的速度 切入点 运用自由落体运动规律从不同角度入手分析 点评 通过完全想好该题的种种解题思路 可以看到 在已知某段过程时 可采用整体到局部 或从局部到整体 不同的思维方式都有相应的解题公式 只要抓住其中已知条件 适当选择 总有一种可以解决问题的 考点2 竖直上抛运动 例2 一个气球以4m s的速度竖直上升 气球下面系着一个重物 当气球上升到下面的重物离地面217m时 系重物的绳断了 问这时起 重物经过多长时间落地到地面 重物着地时速度多大 取g 10m s2 切入点 从选取不同运动过程入手分析 点评 分析解答竖直上抛问题时 既可采用分段法 也可采用整体法 分段法物理过程清晰 但解题步骤较多 整体法是直接把已知量代入公式 但必须注意h v正负号的意义及其取舍 题型一 自由落体运动的规律及其应用 例1 一个物体从H高处自由落下 经过最后196m所用的时间是4s 求物体下落H高所用的总时间T和高度H是多少 取g 9 8m s2 空气阻力不计 点评 解决自由落体运动问题要弄清运动过程 作好示意图 然后利用自由落体运动规律分析求解 同时要注意自由落体运动是初速度v0 0的匀加速直线运动 可灵活运用相关推论求解 题型二 竖直上抛运动的对称性 例4 以v0 20m s速度竖直上抛一个小球 2s后以相同的初速度在同一位置上抛另一小球 g 10m s2 则两球相碰处离出发点的高度是多少 点评 运用竖直上抛运动的对称性分析解决物理问题 不仅可以加深对竖直上抛运动的理解和认识 还可以活跃思维 提升能力 1 2011 重庆 某人估测一竖直枯井深度 从井口静止释放一石头并开始计时 经2s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g取10m s2 A 10mB 20mC 30mD 40m B 图1 3 1 C 3 一条悬链长7 2m 从悬点处断开 使其自由下落 不计空气阻力 则整条悬链通过悬点正下方12 8m处的一点所需的时间是 g取10m s2 A 0 3sB 0 4sC 0 7sD 1 2s B 4 建筑工人安装脚手架进行高空作业 有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5m的铁杆在竖直状态下脱落了 使其做自由落体运动 铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0 2s 试求铁杆下落时其下端到该楼层面的高度 g 10m s2 不计楼层面的厚度 5 原地起跳时 先屈腿下蹲 然后突然蹬地 从开始蹬地到离地是加速过程 视为匀加速 加速过程中重心上升的距离称为 加速距离 离地后重心继续上升 在此过程中重心上升的最大距离称为 竖直高度 现有下列数据 人原地上跳的 加速距离 d1 0 50m 竖直高度 h1 1 0m 跳蚤原地上跳的 加速距离 d2 0 00080m 竖直高度 h2 0 10m 假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度 而 加速距离 仍为0 50m 则人上跳的 竖直高度 是多少 解析 先要弄清两个运动的状态 在 加速距离 中人和跳蚤的加速度不同 而在 竖直距离 中以相同重力加速度做匀减速运动 因此 加速距离 的末速度决定了 竖直距离 的大小 用a表示跳蚤起跳的加速度 v表示离地时的速度 则对加速过程和离地后上升过程分别有 v2 2ad2v2 2gh2 6 在一竖直的井底 将一物体以大小为21m s的速度竖直向上抛出 物体冲过井口再落到井口时被某同学接住 在被人接住前1s内物体的位移大小为4m 不计空气阻力 g取10m s2 试求 1 物体从抛出到被人接住所经历的时间 2 竖直井的深度H