重力作用下的運(yùn)動

重力作用下的運(yùn)動

執(zhí)教：楊池江

【考點(diǎn)透析】

一、

本專題考點(diǎn)：本專題為II類要求，即要求對自由落體和豎直上拋運(yùn)動的規(guī)律熟練掌握，并能夠和生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)，解決具體問題。

二、

理解和掌握的內(nèi)容

1.做自由落體與豎直上拋運(yùn)動的物體均受重力作用，它們運(yùn)動的加速度均為重力加速度。

2.自由落體運(yùn)動:可看成是勻變速直線運(yùn)動的特例,即初速度=0，加速度a=g，滿足初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的所有基本規(guī)律和推論。

3.豎直上拋運(yùn)動：(1)規(guī)律:上升過成是加速度為g的勻減速運(yùn)動，下落過程是自由落體運(yùn)動，各自符合勻變速運(yùn)動規(guī)律；全過程也符合a=–g（取

方向?yàn)檎较颍┑膭蜃兯僦本€運(yùn)動規(guī)律。

（2）兩個結(jié)論：上升的最大高度H=，上升到最大高度所用的時間

4.豎直上拋運(yùn)動的兩種研究方法

（1）分段法：上升階段是勻減速直線運(yùn)動，下落階段是自由落體運(yùn)動。下落過程是上升過程的逆過程。

（2）整體法：從全程來看，加速度方向始終與初速度V的方向相反，所以可把豎直上拋運(yùn)動看成是一個勻變速運(yùn)動，應(yīng)用時要特別注意矢量的正負(fù)號。一般選取向上為正方向，V總是正值，上升過程中V為正值，下降過程V為負(fù)值；物體在拋出點(diǎn)以上時h為正值，物體在拋出點(diǎn)以下時h為負(fù)值。

5．豎直上拋運(yùn)動的上升階段和下降階段具有對稱性

（1）速度對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一位置時速度等大反向。

（2）時間對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一段高度的上升時間和下降時間相等。

【例題精析】

例1

在豎直的井底，將一物塊以11m/s的速度豎直地向上拋出，物體沖過井口再落到井口時被接住前1s內(nèi)物體的位移是4m,位移方向向上，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，求：（1）物體從拋出到被人接住所經(jīng)歷的時間。（2）此豎直井的深度。

把豎直上拋運(yùn)動的全過程作為勻變速運(yùn)動來處理比較簡單，但在使用公式時應(yīng)注意正方向的規(guī)定和式中各量正、負(fù)號的意義。

例2

滴水法測重力加速度的過程是這樣的，讓水龍頭的水一滴一滴的滴在其正下方的盤子里，調(diào)整水龍頭，讓前一滴水滴到盤子里而聽到聲音時，后一滴恰離開水龍頭。測出從第一次聽到聲音到第n次聽到水擊盤聲的總時間為t，用刻度尺量出水龍頭口到盤子的高度差h，即可算出重力加速度。設(shè)人耳能區(qū)別兩個聲音的時間隔為0.1s，聲速為340m/s，則

A.水龍頭距人耳的距離至少為34m

B.水龍頭距盤子的距離至少為34m

C.重力加速度的計(jì)算式為

D.重力加速度的計(jì)算式為

【能力提升】

Ⅰ知識與技能

1.小球從離地140m的高處自由下落，則小球在下落開始后的連續(xù)三個2s時間內(nèi)的位移大小之比是

A．1:3:5

B.1:3:3

C.4:12:9

D.2:2:1

2.在輕繩的兩端各拴一個小球，一人用手拿著繩一端的小球站在三層樓的陽臺上，放手讓小球自由下落，兩小球相繼落地的時間差為△t；如果站在四層樓的陽臺上，同樣放手讓小球自由下落，則小球相繼落地的時間差將

A．不變

B.變大

C.減小

D.無法確定

3.圖4--1四個圖,其中可以表示兩個做自由落體運(yùn)動的物體同時落地的υ—t圖像是(t表示落地的時刻)

4.從地面豎直上拋物體A,同時在某一高度處有一物體B自由下落,兩物體在空中相遇時的速率都是υ,則

A.物體A的上拋初速度大小是兩物體相遇時速率的2倍

B.相遇時物體A已上升的高度和物體B已下落的高度相同

C.物體A和物體B在空中運(yùn)動時間相等

D.物體A和物體B落地速度相等

5.將一小球以初速度為V從地面豎直上拋后,經(jīng)4S小球離地面高度為6m,若要使小球豎直上拋后經(jīng)2S到達(dá)相同高度，(g取10m/s2)不計(jì)阻力，則初速度V應(yīng)

A．大于V

B.小于V

C.等于V

D.無法確定

Ⅱ能力與素質(zhì)

6.某同學(xué)身高1.8m，在運(yùn)動會上他參加跳高比賽，起跳后身體橫著越過1.8米高度的橫桿。據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度大約為（取g=10m/s）

A.2m/s

B.4m/s

C.6m/s

D.8m/s

7.從某一高度相隔1s先后釋放兩個相同的小球甲和乙，不計(jì)空氣阻力，它在空中的任一時刻

A．甲、乙兩球的距離越來越大，甲、乙兩球速度之差越來越大

B．甲、乙兩球距離始終保持不變，甲、乙兩球速度之差保持不變

C．甲、乙兩球距離越來越大，但甲、乙兩球速度之差保持不變

D．甲、乙兩球距離越來越小，甲、乙兩球速度之差越來越小

8．自地面將一物體豎直上拋，初速度大小為20m/s.當(dāng)它的位移為15m時，經(jīng)歷的時間和運(yùn)動速度分別為（g取10m/s，不計(jì)空氣阻力，取豎直向上為正方向）

A．1s,10m/s

B．2s,15m/sC．3s,-10m/s

D．4s,-15m/s

9．某中學(xué)高一年級在“研究性學(xué)習(xí)”活動中，有一小組的研究課題是“測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭”，經(jīng)該組成員討論研究，設(shè)計(jì)出多種方案之一為“利用水滴下落測重力加速度g”，具體操作步驟如下：（1）讓水滴落到墊起來的盤子里，細(xì)心地調(diào)整水龍頭的閥門，讓水一滴一滴地流出（等時間間隔），同時調(diào)整盤子墊物的厚度，使一個水滴碰到盤子時恰好有另一個水滴從水龍頭開始下落（此時刻速度為零），而且空中還有一個正在下落的水滴；（2）用秒表測時間，以第一個水滴離開水龍頭時開始記時，測第N個水滴落至盤中，共用時間為T；（3）用米尺測出