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2025版高考物理一轮总复习第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第3讲自由落体运动和竖直上抛运动多过程问题课件.pptx

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    • 第3讲自由落体运动和竖直上抛运动多过程问题知识梳理易错辨析1自由落体运动自由落体运动(1)定义:物体只在定义:物体只在_作用下从作用下从_开始下落的运动开始下落的运动2)运运 动动 性性 质质:初初 速速 度度 v0 0、加加 速速 度度 为为 重重 力力 加加 速速 度度 g的的_运动3)基本规律基本规律速度与时间的关系式:速度与时间的关系式:v_位移与时间的关系式:位移与时间的关系式:h_速度与位移的关系式:速度与位移的关系式:v2_重力重力 静止静止匀加速直线匀加速直线gt2gh(4)伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究伽伽利利略略通通过过_的的方方法法推推翻翻了了亚亚里里士士多多德德的的“重重的的物物体体下下落得快落得快”的结论伽伽利利略略对对自自由由落落体体运运动动的的研研究究方方法法是是逻逻辑辑推推理理猜猜想想与与假假设设实实验验验验证证合合理理外外推推这这种种方方法法的的核核心心是是把把实实验验和和_(包括数学演算包括数学演算)和谐地结合起来和谐地结合起来逻辑推理逻辑推理逻辑推理逻辑推理2竖直上抛运动竖直上抛运动(1)运运动动特特点点:加加速速度度为为g,上上升升阶阶段段做做_运运动动,下下降降阶阶段段做做_运动。

      运动2)基本规律基本规律速度与时间的关系式:速度与时间的关系式:v_位移与时间的关系式:位移与时间的关系式:h_上升的最大高度:上升的最大高度:H_上升到最高点所用时间:上升到最高点所用时间:t_匀减速匀减速自由落体自由落体v0gt2gh1物体从高处下落就是自由落体运动物体从高处下落就是自由落体运动)2同一地点,轻重不同的物体的同一地点,轻重不同的物体的g值一样大值一样大)3做自由落体运动的物体在做自由落体运动的物体在1 s内速度增加约内速度增加约9.8 m/s)4不不计计空空气气阻阻力力,物物体体从从某某高高度度由由静静止止下下落落,任任意意两两个个连连续续相相等等的的时间间隔时间间隔T内的位移之差恒定内的位移之差恒定)5物物体体做做竖竖直直上上抛抛运运动动,速速度度为为负负值值时时,位位移移也也一一定定为为负负值值)6竖直上抛运动是匀变速直线运动竖直上抛运动是匀变速直线运动)8做做竖竖直直上上抛抛运运动动的的物物体体,在在上上升升过过程程中中,速速度度变变化化量量方方向向是是竖竖直直向下的)核心考点重点突破1自由落体运动自由落体运动 (能力考点能力考点深度研析深度研析)匀匀变变速速直直线线运运动动的的所所有有规规律律均均可可运运用用于于自自由由落落体体运运动动,特特别别是是初初速速度为零的匀加速直线运动的比例关系式,在自由落体运动中应用更频繁度为零的匀加速直线运动的比例关系式,在自由落体运动中应用更频繁。

      屋屋檐檐离离地地面面的的高高度度为为45 m,每每隔隔相相等等时时间间滴滴下下一一滴滴水水,当当第第7滴滴水水刚刚滴滴下下时时,第第一一滴滴水水恰恰好好落落到到地地面面上上,则则第第3滴滴水水与与第第5滴滴水水的的高高度度差为差为()A5 m B10 m C15 m D20 mC研研究究多多物物体体在在空空间间上上重重复复同同样样的的运运动动时时,可可利利用用一一个个物物体体的的运运动动取取代代多多物物体体的的运运动动,照照片片中中的的多多个个物物体体认认为为是是一一个个物物体体在在不不同同时时刻刻所所处处的的位位置置,如如水水龙龙头头滴滴水水、直直升升机机定定点点空空降降、小小球球在在斜斜面面上上每每隔隔一一定定时时间间间间隔连续释放等,均可把多物体问题转化为单物体问题求解隔连续释放等,均可把多物体问题转化为单物体问题求解考向考向2自由落体运动规律的综合应用自由落体运动规律的综合应用 (多多选选)一一熟熟透透的的苹苹果果从从O点点自自由由下下落落,通通过过频频闪闪照照相相得得到到一一张张苹苹果果自自由由下下落落过过程程中中的的局局部部照照片片,如如图图所所示示(照照片片中中没没拍拍到到O点点)。

      已已知知频频闪闪仪仪每每隔隔时时间间T闪闪光光一一次次,a、b间间的的实实际际距距离离为为l,重重力力加加速速度度为为g,忽忽略略空气阻力,将苹果视为质点下列说法正确的是空气阻力,将苹果视为质点下列说法正确的是()BC2竖直上抛运动竖直上抛运动(能力考点能力考点深度研析深度研析)1竖直上抛运动的两种研究方法竖直上抛运动的两种研究方法(1)分分段段法法:将将全全程程分分为为两两个个阶阶段段,即即上上升升过过程程的的匀匀减减速速阶阶段段和和下下落落过程的自由落体阶段过程的自由落体阶段2)全全程程法法:将将全全过过程程视视为为初初速速度度为为v0,加加速速度度ag的的匀匀变变速速直直线线运运动动,必必须须注注意意物物理理量量的的矢矢量量性性习习惯惯上上取取v0的的方方向向为为正正方方向向,则则v0时时,物物体体正正在在上上升升;v0时时,物物体体在在抛抛出出点点上上方方;h0时,物体在抛出点下方时,物体在抛出点下方2竖直上抛运动的对称性竖直上抛运动的对称性如图所示,物体以初速度如图所示,物体以初速度v0竖直上抛,竖直上抛,A、B为途中的任意为途中的任意两两点点,C为最高点,则:为最高点,则:(1)时间对称性:物体上升过程中从时间对称性:物体上升过程中从AC所用时间所用时间tAC和下降和下降过过程程中从中从CA所用时间所用时间tCA相等,同理有相等,同理有tBCtCB。

      2)速速度度对对称称性性:物物体体上上升升过过程程经经过过A点点的的速速度度与与下下降降过过程程经经过过A点点的的速度大小相等,方向相反速度大小相等,方向相反3)能能量量对对称称性性:物物体体从从AB和和从从BA重重力力势势能能变变化化量量的的大大小小相相等等,均等于均等于mghAB考向考向1竖直上抛运动的两种研究方法竖直上抛运动的两种研究方法 (多多选选)矿矿井井中中的的升升降降机机以以5 m/s的的速速度度竖竖直直向向上上匀匀速速运运行行,某某时时刻刻一一螺螺钉钉从从升升降降机机底底板板松松脱脱,经经过过3 s升升降降机机底底板板上上升升至至井井口口,此此时时松松脱脱的的螺螺钉钉刚刚好好落落到到井井底底,不不计计空空气气阻阻力力,取取重重力力加加速速度度g10 m/s2,下下列列说法正确的是说法正确的是()A螺钉松脱后做自由落体运动螺钉松脱后做自由落体运动B矿井的深度为矿井的深度为45 mC螺钉落到井底时的速度大小为螺钉落到井底时的速度大小为25 m/sD螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时6 sBC(1)对竖直上抛运动,既能分段处理又可全程处理。

      对竖直上抛运动,既能分段处理又可全程处理2)全全程程处处理理时时,要要注注意意速速度度、加加速速度度、位位移移等等的的方方向向,若若以以向向上上为为正正,则则速速度度为为正正,说说明明方方向向向向上上,速速度度为为负负,说说明明方方向向向向下下;位位移移为为正正,说明方向向上,位移为负,说明方向向下说明方向向上,位移为负,说明方向向下考向考向2竖直上抛运动的对称性竖直上抛运动的对称性 (2024内内蒙蒙古古呼呼和和浩浩特特市市高高三三联联考考)2023年年7月月10日日,2023CBA夏夏季季联联赛赛揭揭开开大大幕幕比比赛赛中中,段段昂昂君君帮帮助助球球队队以以7969成成功功拿拿到到“开开门门红红”某某轮轮比比赛赛中中段段昂昂君君竖竖直直跳跳起起将将篮篮球球扣扣入入篮篮筐筐中中,他他在在竖竖直直上上升升过过程程中中前前一一半半位位移移用用来来完完成成技技术术动动作作,后后一一半半位位移移用用来来姿姿态态调调整整,到到达达最最高高点点后后刚刚好好手手臂臂举举起起将将球球扣扣入入篮篮筐筐已已知知段段昂昂君君站站立立举举手手能能达达到到的的高高度度为为2.55 m,起起跳跳后后只只受受重重力力,篮篮球球筐筐距距地地面面高高度度为为3.05 m,重重力力加加速速度度g取取10 m/s2,篮球可视为质点,则他用于完成技术动作的时间为,篮球可视为质点,则他用于完成技术动作的时间为()D考向考向3竖直上抛运动的多解性竖直上抛运动的多解性3多阶段匀变速运动问题多阶段匀变速运动问题(能力考点能力考点深度研析深度研析)1基本思路基本思路如如果果一一个个物物体体的的运运动动包包含含几几个个阶阶段段,就就要要分分段段分分析析,各各段段交交接接处处的的速度往往是联系各段的纽带,可按下列步骤解题:速度往往是联系各段的纽带,可按下列步骤解题:(1)画:分清各阶段运动过程,画出草图;画:分清各阶段运动过程,画出草图;(2)列:列出各运动阶段的运动方程;列:列出各运动阶段的运动方程;(3)找:找出交接处的速度与各段间的位移找:找出交接处的速度与各段间的位移时间关系;时间关系;(4)解:联立求解,算出结果解:联立求解,算出结果。

      2解题关键解题关键多多运运动动过过程程的的转转折折点点的的速速度度是是联联系系两两个个运运动动过过程程的的纽纽带带,因因此此,转转折点速度的求解往往是解题的关键折点速度的求解往往是解题的关键2023年年8月月7日日,成成都都大大运运会会跳跳水水项项目目结结束束全全部部比比赛赛,13个个小小项项产产生生的的15枚枚金金牌牌全全部部被被中中国国队队收收入入囊囊中中某某运运动动员员(视视为为质质点点)在在一一次次练练习习跳跳水水时时,从从离离水水面面h14.05 m的的高高处处自自由由落落下下,落落入入水水中中做做匀匀减减速速直直线线运运动动,到到离离水水面面h22.7 m的的水水深深处处速速度度恰恰好好为为0,取取重重力力加加速速度度大大小小g10 m/s2,不计运动员在空中受到的阻力,求:,不计运动员在空中受到的阻力,求:(1)运动员落到水面时的速度大小;运动员落到水面时的速度大小;(2)运动员在水中运动的加速度大小和时间运动员在水中运动的加速度大小和时间vgt1解得解得t10.9 sv9 m/s2)取取竖竖直直向向下下为为正正方方向向,运运动动员员在在水水中中做做匀匀减减速速直直线线运运动动,有有2ah20v2解得解得a15 m/s2即即运运动动员员在在水水中中的的加加速速度度大大小小为为15 m/s2,根根据据匀匀变变速速直直线线运运动动规规律律有有0vat2解得解得t20.6 s。

      答案答案(1)9 m/s(2)15 m/s20.6 s【跟踪训练】【跟踪训练】(2024山山东东菏菏泽泽高高三三联联考考)2023年年10月月1日日,杭杭州州亚亚运运会会田田径径铁铁饼饼赛赛场场上上,首首次次在在体体育育赛赛事事中中使使用用机机械械狗狗来来运运输输铁铁饼饼某某次次掷掷出出铁铁饼饼后后,机机械械狗狗需需要要跑跑到到49.5 m外外的的工工作作人人员员处处,把把铁铁饼饼运运回回机机械械狗狗可可视视为为经经历历了了匀匀加加速速直直线线运运动动、匀匀速速直直线线运运动动和和匀匀减减速速直直线线运运动动三三个个过过程程其其中中在在匀匀加加速速过过程程中中运运动动了了7.5 m,匀匀速速运运动动的的时时间间为为11 s,匀匀减减速速过过程程中中的的加速度大小为加速度大小为0.5 m/s2,求,求:(1)机械狗的最大速度;机械狗的最大速度;(2)机械狗加速过程中的加速度大小和加速时间;机械狗加速过程中的加速度大小和加速时间;(3)整个过程中机械狗的平均速度大小整个过程中机械狗的平均速度大小解析解析(1)已知已知x17.5 m,匀速运动的距离为,匀速运动的距离为x2vt总总位移为位移为xx1x2x3解得解得v3 m/s。

      解解得得a10.6 m/s2匀加速阶段匀加速阶段va1t1解得解得t15 s3)由题可知匀速阶段由题可知匀速阶段t211 s,匀减速阶段,匀减速阶段va3t3总时间总时间tt1t2t3名师讲坛素养提升在竖直方向运动的相遇问题在竖直方向运动的相遇问题解决两个物体在竖直方向运动的相遇问题,从三方面。

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