適用于新高考新教材備戰(zhàn)2025屆高考物理一輪總復習第1章運動的描述勻變速直線運動的研究第3講自由落體運動和豎直上拋運動多過程問題課件

第3講自由落體運動和豎直上拋運動多過程問題考點一自由落體運動和豎直上拋運動強基礎?固本增分自由落體運動和豎直上拋運動

本質為勻變速直線運動靜止

gt2gh向上

重力v0-gt

-2gh√××√提示

一顆砂粒下落過程中第2個0.1

s內的位移大小為研考點?精準突破1.自由落體運動問題的解決方法勻變速直線運動的公式對自由落體運動都成立,解題時一般取開始下落時為時間起點,采用基本公式求解,必要時采用比例關系求解。2.豎直上拋運動的解題方法(1)全過程法將豎直上拋運動視為初速度豎直向上、加速度豎直向下的勻變速直線運動,取向上為正方向,a=-g,則v=v0-gt,,在拋出點上方,h>0,在拋出點下方,h<0。(2)分階段法將全程分為兩個階段,即上升過程的勻減速直線運動階段和下落過程的自由落體運動階段。上升過程:做勻減速直線運動,最終速度減為零,上升到最高點的時間下落過程:做自由落體運動。3.豎直上拋運動與沿光滑斜面上滑的運動物體沿光滑斜面上滑時先做勻減速運動再反向做勻加速運動,且加速度的大小和方向均相同,其運動規(guī)律與豎直上拋運動規(guī)律相同,求解時既可對全過程列式,也可分段研究。特別提醒

如果斜面粗糙,物體往返運動時受到滑動摩擦力作用,兩個過程的加速度大小不同,要分過程列式求解?？枷蛞?/p>

自由落體運動規(guī)律的應用典題1(★一題多解)(2023黑龍江大慶三模)一個物體從離地某一高度處開始做自由落體運動,該物體第1s內的位移恰為最后1s內位移的二分之一,已知重力加速度大小取10m/s2,則它開始下落時距落地點的高度為(

)A.15m B.12.5m C.11.25m D.10mC典題2(2024廣東廣州聯(lián)考期中)為了杜絕高空拋物現(xiàn)象的發(fā)生,某小區(qū)物業(yè)在一棟6層樓前架設一臺攝像機,某次物體在空中做自由落體運動,在攝像機拍攝的錄像中,發(fā)現(xiàn)物體經(jīng)過2樓時用時t=0.3s。已知每層樓高為h=3.45m,重力加速度g取10m/s2。(1)求物體剛到達2樓住戶樓頂時的速度大小v。(2)通過計算判斷物體是哪層樓的住戶拋下的。答案

(1)10m/s

(2)4層樓解析

(1)由勻加速直線運動規(guī)律h=vt+gt2解得物體剛到達2樓住戶樓頂時的速度大小v=10

m/s。(2)由自由落體運動規(guī)律v2=2gh總解得h總=5

m所以物體是4層樓的住戶拋下的?？枷蚨?/p>

豎直上拋運動規(guī)律的應用典題3(2024貴州畢節(jié)模擬)某次蹦床比賽中,運動員雙腳離開蹦床后豎直向上運動,把上升過程分為等距的三段,運動員從下至上運動過程中,依次經(jīng)歷三段位移的時間記為t1、t2、t3。則t1∶t2∶t3最接近(

)A.3∶6∶10 B.3∶4∶10C.3∶6∶20 D.3∶4∶20B典題4(多選)從高為20m的位置以20m/s的初速度豎直上拋一物體,g取10m/s2,當物體到拋出點的距離為15m時,所經(jīng)歷的時間可能是(

)A.1s B.2sC.3s D.(2+)sACD考向三

自由落體運動和豎直上拋運動中的相遇問題典題5

如圖所示,在空中將小球P從a點豎直向上拋出的同時,將小球Q從c點由靜止釋放,一段時間后Q在a點正下方的b點時追上P,此過程中兩小球均未落地且未發(fā)生碰撞。若a、b兩點間的高度差為h,c、a兩點間的高度差為2h。不計空氣阻力,重力加速度為g,兩小球均可視為質點,則小球P相對拋出點a上升的最大高度為(

)B考點二勻變速直線運動中的多過程問題1.三步法確定多過程問題的解答思路

2.分析多過程問題的四個要點(1)題目中有多少個物理過程?(2)每個過程物體做什么運動?(3)每種運動滿足什么物理規(guī)律?(4)運動過程中的一些關鍵位置(時刻)是哪些?3.多過程問題的解題關鍵多運動過程的連接點的速度是聯(lián)系兩個運動過程的紐帶,因此,對連接點速度的求解,往往是解題的關鍵。同時,注意不同過程的位移關系。典題6(多選)(2023湖北襄陽模擬)高速公路行車要注意保持安全車距。某次A車出現(xiàn)故障被迫停車,同直線車道后方的B車發(fā)現(xiàn)A車已停下時,距A車200m。已知B車司機經(jīng)反應時間0.5s后制動,B車原來勻速行駛速度為108km/h,剎車過程視為勻減速直線運動,加速度大小為4m/s2。下列說法正確的是(

)A.B車在司機反應時間內的位移為15mB.B車司機從發(fā)現(xiàn)A車已停下到B車停止共用時7.5sC.從B車減速開始計時,10s后B車的位移為150mD.B車不會與A車相撞AD典題7

某高速公路收費站出入口安裝了電子不停車收費系統(tǒng)(ETC)。甲、乙兩輛汽車分別通過人工收費通道和ETC通道駛離高速公路,流程如圖所示。假設減速帶離收費島口距離s=60m,收費島總長度d=40m,兩輛汽車同時以相同的速度v1=72km/h經(jīng)過減速帶后,一起以相同的加速度做勻減速運動。甲車剛好到收費島中心線收費窗口停下,經(jīng)過t0=20s的時間繳費成功,同時人工欄桿打開放行;乙車減速至v0=18km/h后,勻速行駛到中心線即可完成繳費,自動欄桿打開放行。已知兩車在欄桿打開放行時立即做勻加速直線運動,且加速和減速過程中的加速度大小相等。求:(1)甲車從開始減速到離開收費島共用多長時間;(2)乙車比甲車早離開收費島多長時間。則甲車從開始減速到離開收費島所用時間為t甲=t0+t1+t2代入數(shù)據(jù)解得a=2.5

m/s2,t甲=32

s。典題8(2024北京第六十五中學模擬)某汽車品牌率先推出的AEBS系統(tǒng),通過雷達和攝像頭判斷車距,當車距小于安全距離后自動啟動制動系統(tǒng),并通過車內警報提醒駕駛員保持清醒。某次實驗室測試中,汽車以v0=18m/s的速度勻速前進,通過雷達和攝像頭檢測到正前方s0=54m處有靜止障礙物,系統(tǒng)立即采取制動措施,使汽車做加速度大小a1=2m/s2的勻減速直線運動,并向駕駛員發(fā)出警告,駕駛員經(jīng)t1=2s后清醒,清醒后再經(jīng)過t2=1s采取緊急制動,使汽車做勻減速直線運動,最終該汽車恰好沒有與障礙物發(fā)生碰撞。求:(1)從雷達檢測到障礙物到駕駛員清醒的過程中,汽車的位移大小s1;(2)駕駛員采取緊急制動后汽車的加速度大小a2;(3)汽車在上述54m過程中運動的時間t。答案

(1)32m

(2)8m/s2

(3)4.5s解析

(1)系統(tǒng)采取制動措施勻減