教科版高中物理必修第一册 第二章 匀变速直线运动的规律 5 自由落体运动 课件(共72张PPT).pptVIP

针对练1．(2024·黑龙江七台河勃利县高级中学高一阶测)物体从某高度处自由下落，下落过程中经过一个高为5m的窗户，窗户的上边缘距释放点为20m，已知它在落地前1s内共下落45m，g＝10m/s2，物体可视为质点，下列说法中正确的有A．物体落地前2s内共下落80mB．物体落地时速度为40m/sC．物体下落后第1s内、第2s内、第3s内，每段位移之比为1∶2∶3D．物体经过窗户所用的时间为2s√设物体落地前的第2s内下落的高度为h，根据位移公式可得45m－h＝g·(1s)2，解得h＝35m，所以物体落地前2s内共下落H1＝h＋45m＝80m，故A正确；物体落地前1s初的瞬时速度大小为v1＝＝40m/s，物体落地时的速度大小为v2＝v1＋g·(1s)＝50m/s，故B错误；根据自由落体运动规律可知物体下落后第1s内、第2s内、第3s内，每段位移之比为1∶3∶5，故C错误；设物体开始下落到运动至窗户上边缘的时间为t1，到运动至窗户下边缘的时间为t2，则有20m＝gt12，25m＝gt22，物体经过窗户所用的时间为Δt＝t2－t1＝(－2)s，故D错误。针对练2．如图所示，竖直悬挂的直杆AB长为a，在B端以下h处有一高为b的无底圆柱筒CD，圆柱筒的直径远大于直杆的直径。不计一切阻力，若将悬线剪断，重力加速度为g，求：(1)直杆B端穿过圆柱筒的时间；直杆B端穿过圆柱筒的时间为从B端下落到C点起到B端下落到D点的时间。由x＝gt2可得t＝则B端下落到C点所需时间t1＝B端下落到D点所需时间t2＝则直杆B端穿过圆柱筒的时间是Δt1＝t2－t1＝。(2)整个直杆穿过圆柱筒的时间。整个直杆穿过圆柱筒的时间为从B端下落到C点起到A端下落到D点的时间。A端下落到D点所需时间t3＝可得整个直杆穿过圆柱筒的时间是Δt2＝t3－t1＝。返回知识点三竖直上抛运动自主学习1．定义将物体以某一初速度v0竖直向上抛出，物体只在重力作用下所做的运动就是竖直上抛运动。2．实质初速度v0≠0、加速度a＝－g的匀变速直线运动(通常规定初速度v0的方向为正方向。g为重力加速度的大小)。3．规律4．特点(1)对称性①时间对称性：如图所示，对同一段距离，上升过程和下降过程时间相等，tAB＝tBA，tOC＝tCO。②速度对称性：如图所示，上升过程和下降过程通过同一点时速度大小相等，方向相反，vB＝－vB′，vA＝－vA′。(2)多解性通过某一点可能对应两个时刻，即物体可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段。5．处理方法分段法上升阶段是初速度为v0、a＝－g的匀减速直线运动；下落阶段是自由落体运动全程法全过程看作初速度为v0、a＝－g的匀变速直线运动(1)v＞0时，上升阶段；v＜0，下落阶段(2)x＞0时，物体在抛出点的上方；x＜0时，物体在抛出点的下方气球下悬挂一重物，以v0＝10m/s匀速上升，当到达离地面h＝175m处时悬挂重物的绳子突然断裂，空气阻力不计，g取10m/s2。求：(1)重物经多少时间落到地面？答案：7s例5分段法。分成上升阶段和下落阶段两过程考虑绳子断裂后重物可继续上升的时间和上升的高度分别为故重物离地面的最大高度为H＝h＋h1＝(175＋5)m＝180m重物从最高处自由下落，落地时间和落地速度分别为vt＝gt2＝10×6m/s＝60m/s，方向竖直向下所以从绳子突然断裂到重物落地共需时间t＝t1＋t2＝1s＋6s＝7s。(2)落地时的速度多大？答案：60m/s全程法。从全程的匀变速直线运动考虑从绳子断裂开始计时，经时间t后物体落至抛出点下方，规定竖直向上为正方向，则物体在时间t内的位移h＝－175m有h＝v0t－gt2代入数据解得t1＝7s，t2＝－5s(不合题意，舍去)所以重物落地速度为vt＝v0－gt1＝(10－10×7)m/s＝－60m/s，其负号表示方向竖直向下，与初速度方向相反。针对练1．(2024·广东高考)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是√铯原子团仅受重力的作用，加速度g竖直向下，大小恒定，且为负值；在v-t图像中，斜率为加速度，故斜率不变，所以图像应该是一条倾斜的直线，故选D。针对练