第3讲 自由落体和竖直上抛

人教版《高中物理选秀3-4》学案 No.28 共1课时 课型：新授课 时间：2013年5月13日

第3讲 自由落体和竖直上抛

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【学习目标】：

1.熟练掌握自由落体和竖直上抛的规律。会运用这些规律解法有关的问题。 2.会分析理论联系实际问题。 3.不含用对称的思想和方法分析问题。 重点与难点：

1、自由落体运动规律和竖直上抛运动规律。

2、推论?h?g?2（?为时间间隔）的理解。 3、对竖直上抛运动的对称性和全程列式的理解。

【方法指导】回顾两种运动的概念和规律，形成知识体系，独立完成导学案，对存在的疑问在“我的疑惑”提出，体会作探交时讨论。

【自主学习】回顾自由落体和竖直上抛运动，进行知识梳理。 一、自由落体运动

1、定义：物体只在 作用下，从 的运动。

2、运动性质：初速度为 加速度为 的 运动。 3、运动规律：（1）速度方式： （2）位移方式： （3）速度位移方式： 二、竖直上抛运动

1、定义：物体只在 作用下，以一定的初速度沿 方向抛出后所做的运动。 2、运动特点：上升阶段物体做 运动，下降阶段物体做 运动。 3、运动规律：

（1）速度公式： （2）位移公式： （3）速度位移公式： （4）上升的最大高度： （5）上升到最大高度时间： 4、竖直上抛运动的研究方法：（1） 法 （2） 法

在全程法中必须注意物理量的矢量性，通常取初速度v0的方向（竖直向上方面）则①v?0时，物体E在 ；v?0，物体E在 。

②n?0时，物体在抛出点是 ，h?0时，物体在抛出点的 。

5、竖直上抛运动对称性。

（1）时间对称性： （2）速度对称性： （3）能量对称性： 自测

1、某人估测竖直枯井深度，从进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、10m

B、20m C、30m

D、40m

2、某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2，5s内物体的（ ） A、路程为65m

B、位移大小为25m，方向向上 C、速度改变量的大小为10m/s

D、平均速度大小为13m/s，方向向上

合作探究：

探究点一：自由落体运动规律的运用

问题1：在学习了伽利略对自由落体运动的研究后，甲同学给乙同学出了这样一道题：一个物体从塔顶落下（不考虑空气阻力），物体到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移的9/25，求塔高H取（g=10m/s2）

问题2：解答自由落体运动问题的步骤是什么？

针对训练1：

1、一个小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力。已知它经过b点时的速度为?，经过c点时的速度为3?。则ab段位移之比为（ ） A、1 :3

B、1 : 5

C、1 : 8

D、1 : 9

探究点二：竖直上抛运动规律的运用

问题1：一个氢气球以4m/s2的加速度由静止从地面竖进上升，10s末从气球上掉下一重物，此重物最高可上升到距地面多高处？此重物从氢气球上掉下后，经多长时间落回到地面（忽略空气阻力，g取10m/s2）？

问题2：解竖直上抛问题时，多采用分段法和全程法，这两种方法各有什么优点？

针对训练2：

1、气球以10m/s2的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。求物体刚脱离气球时气球的高度（g=10m/s2）

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探究点三：空中相遇问题

在高为h处，小球A由静止开始自由落下，与此同时，在A的正下方地面上以初速度?0竖直 向上抛出另一小球B，求A、B在空中相遇的时间与地点，并讨论A、B相遇的条件（不计空 气阻力作用，重力加速度为g）。

问题2：解决空中相遇问题的方法是什么？

针对训练3：

如图所示，离地面足够高处有一竖直的空管，管长为24m，M，N为空管的上、 下两端，空管由静止开始竖直向下做匀速直线运动，加速度大小为2m/s2，同时在 M处一个大小不计的小球沿管的轴线竖直上抛，小球只受重力，取g=10m/s2.求： （1）若小球上抛的初速度为10m/s，则其经过多长时间从管的N端穿出； （2）若此空管的N端距离场面64m高，欲使在空管到达地面时小球必须落到管

内，在其他条件不变的前提下，求小球的初速度大小的范围.

当堂检测

1、一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2m，那么它在第三段时间内的位移是（ ） A、1.2m

B、3.6m

C、6.0m

D、10.8m

2、从水平地面竖直向上抛出一物体，物体在空中运动，到最后又落回地面。在不计空气阻力的条件下，以下判断正确的是（ ）

A、物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同 B、物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反 C、物体上升过程经历的时间等于物体下落过程经历的时间 D、物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间

3、蹦床动土要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中运动。为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在计算机上作出压力—时间图象，假如作出的图象如图所示。设运动员在空中运动时可视为质点，则运动员跃起的最大高度是（g取10m/s2）（ ） A、1.8m

B、3.6m

C、5.0m

D、7.2m

4、甲物体的质量是乙物体质量的5倍，甲从H高处自由下落，同时乙从2H高处自由下落，下列说法中正确的是（高度H远大于10m） A、两物体下落过程中，同一时刻甲的速率比乙的大 B、下落1s末，它们的速度相等 C、各自下落1m，它们的速度相等 D、下落过程中甲的加速度比乙的大

5、某校一课外活动小组自制一枚火箭，设火箭从地面发射后，始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完，若不计空气阻力，取g=10m/s2，求： （1）燃料恰好用完时火箭的速度； （2）火箭上升离地面的最大高度；

（3）火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。

6、某摄影记者利用数码相机连拍功能（此相机每秒连拍10张）记录下2012伦敦奥运会跳水比赛中中国选手曹缘、张雁全10m跳台跳水的全过程.其中所拍摄的第一张图恰为她们起跳的瞬间，第四张如图甲所示，又知道第十九张如图乙所示，正好身体竖直双手触及水面.设起跳时她们的重心离台面的距离和触水时她们的重心离水面的距离相等.g取10m/s2，由以

上材料：

（1）估算曹缘、张雁全的起跳速度；

（2）分析第四张照片是在最高点吗？如果不是，此时重心是处于上

升还是下降阶段？

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