自由落體與豎直上拋運(yùn)動(dòng)練習(xí)題與答案解析(編輯修改稿)
2025-07-20 22:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 球相距多遠(yuǎn)？，一個(gè)氣球以4m/s的速度從地面勻速豎直上升，氣球下懸掛著一個(gè)物體，氣球上升到217m的高度時(shí)，懸掛物體的繩子斷了，則從這時(shí)起，物體經(jīng)過多少時(shí)間落到地面？（不計(jì)空氣阻力）自由落體與豎直上拋運(yùn)動(dòng)第一關(guān)：基礎(chǔ)關(guān)展望高考基礎(chǔ)知識(shí)一、自由落體運(yùn)動(dòng)知識(shí)講解:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫自由落體運(yùn)動(dòng).①初速度v0=0.②受力特點(diǎn):只受重力作用,沒有空氣阻力或空氣阻力可以忽略不計(jì).③加速度是重力加速度g,方向始終豎直向下.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).在同一地點(diǎn),一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同,這個(gè)加速度叫自由落體加速度,也叫重力加速度.①方向:重力加速度g的方向總是豎直向下.②大小:=,題中有說明或粗略計(jì)算中也可取g=10m/s2.在地球表面上從赤道到兩極,重力加速度隨緯度的增大而逐漸增大。.自由落體運(yùn)動(dòng)可以看成勻變速直線運(yùn)動(dòng)在v0=0,a=g時(shí)的一種特例,因此其運(yùn)動(dòng)規(guī)律可由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一般公式得出活學(xué)活用,下列說法正確的是（）,不同質(zhì)量的物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同解析：自由落體運(yùn)動(dòng)是指初速度為零,運(yùn)動(dòng)方向也不一定豎直向下,不符合自由落體的定義,則運(yùn)動(dòng)規(guī)律也與質(zhì)量無關(guān),:x=gt2,x與t2成正比,故D錯(cuò).答案：C二、豎直上拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)講解:將物體以一定的初速度豎直向上拋出去,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)叫豎直上拋運(yùn)動(dòng).:只受重力作用且初速度豎直向上,以初速度方向?yàn)檎较騽ta=g.速度公式:v=v0gt位移公式:x=v0tgt2速度—位移關(guān)系:v2 =2gx①上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t=v0/g.②上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間與從最高點(diǎn)落回到拋出點(diǎn)所用時(shí)間相等.落回到拋出點(diǎn)的速度與拋出時(shí)速度大小相等,方向相反,上升過程與下落過程具有對(duì)稱性,利用其運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性解決問題有時(shí)很方便.③上升的最大高度H=活學(xué)活用=12m高的塔上,以一定初速度豎直上拋出一個(gè)物體,經(jīng)t=2s到達(dá)地面,則物體拋出時(shí)初速度v0多大?物體上升的最大高度是多少?(離地面的高度)(g取10m/s2)解析：方法一:,=gt1,物體上升到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)離地面的高度H=,同時(shí),又t1+t2=t=2s,聯(lián)立以上四式得v0=4m/s,H=.方法二:,所以h=:h=v0t,得v0=4m/s,物體上升到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)離塔的距離h′= =，物體離地面的最大高度H=h+h′=.答案：4m/點(diǎn)評(píng)：比較二步分析法和整體分析法，可以看到它們共同之處是都認(rèn)定運(yùn)動(dòng)全過程中的加速度為恒量，即是重力加速度，運(yùn)算正確，容易接受，但對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)理解得較為透徹，具體運(yùn)算簡便（運(yùn)用時(shí)需要特別注意公式的矢量性）.第二關(guān)：技法關(guān)解讀高考解題技法一、豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本處理方法技法講解處理豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本方法有兩種:分段法和整體法.:把豎直上拋運(yùn)動(dòng)分為兩段:、末速度為0、加速度a=g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)；.：從整體看來，運(yùn)動(dòng)全過程中的加速度恒定，且方向與初速度v0方向相反，因此，可以把豎直上拋運(yùn)動(dòng)看作是一個(gè)統(tǒng)一的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，而上升階段和下降階段不過是整體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)過程，在取初速度v0的方向?yàn)檎较虻臈l件下，可以直接應(yīng)用公式vt=v0gt和s=，則位移s為正值；若物體位于拋出點(diǎn)下方，則位移s為負(fù)值.注意：如果把豎直上拋運(yùn)動(dòng)按整體來處理，各量要嚴(yán)格按照正負(fù)號(hào)法則代入公式，且這種方法求出的是物體的位移，而不是路程，如果求路程則用分段法.典例剖析例1．氣球以5m/s的速度勻速上升，當(dāng)它上升到150m時(shí)，氣球下面繩子吊的重物掉下，則重物經(jīng)多長時(shí)間才能落回到地面？到達(dá)地面時(shí)的速度是多大？解析：(1)分段法上升階段:下落階段:vt2=2g(h1+h2)重物落回到地面所用的時(shí)間:t=t1+t2=6s.(2)整體法繩子斷后,重物以初速度v0=5m/s做豎直上拋運(yùn)動(dòng),取向上為正方向,則落回到地面時(shí)重物的位移h=150m,a=g,根據(jù)vt2v02=2gh得vt= =m/s=55m/s又h=t.二、運(yùn)用對(duì)稱性巧解豎直上拋問題技法講解豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下降階段具有對(duì)稱性，包括速度對(duì)稱和時(shí)間對(duì)稱.上升和下降過程經(jīng)過同一位置時(shí)的速度大小相等、方向相反.上升和下降過程經(jīng)過同一段高度的上升時(shí)間和下降時(shí)間相等.典例剖析例2．以v0=20m/s的速度豎直上拋一小球
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