人教版2022年高中物理必修第一册2.4 自由落体运动 课件PPT

热点突破：自由落体运动和竖直上抛运动规律的应用1.热点透析2.典例剖析3.规律方法4.备选训练5.真题演练第一章运动的描述匀变速直线运动的研究 一、热点透析1.热点透析 1.自由落体运动是一种特殊的匀加速直线运动，它的初速度为零、加速度为g.在一般的问题中，g是已知的，因此只要知道位移、速度、时间中的任意一个量，即可求出其他量．2.一切匀加速直线运动的公式均适用于自由落体运动，特别是初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。1.自由落体运动的几个关键点 2.解答竖直上抛运动问题的常用方法v0vABCv应用以上公式时,v0、v、h等矢量的正负号怎样选取?符号法则：一般选向上为正方向,v0总是正值,上升过程中v为正值,下降过程中v为负值,物体在抛出点以上时h为正值,在抛出点以下时h为负值.解法辨析 二、典例剖析2.典例剖析 转解析【典例3】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.h1=40mt1=4sh2=?t2=?t3=?g01.火箭的运动分两个过程：第一个过程为做匀加速上升运动;第二个过程为做竖直上抛运动至到达最高点.2.残骸落回地面的过程为自由落体运动匀变速直线运动的基本公式和推论在自由落体和竖直上抛运动中均成立，不同的是公式中的加速度a＝g. 转原题 【备选】研究人员为检验某一产品的抗撞击能力,乘坐热气球并携带该产品竖直升空，当热气球以10m/s的速度匀速上升到某一高度时,研究人员从热气球上将产品自由释放,测得经11s产品撞击地面．不计产品所受的空气阻力，求产品的释放位置距地面的高度．(g取10m/s2)注意分析产品在整个运动过程的各个阶段所遵从的运动规律.v0hAB=?tAB=?hBC=?hBDg0ABCDtAD=11s v0tHg0解析 方法一 全程法匀速直线运动匀变速直线运动 v0hAB=?tAB=?hBC=?hBDg0ABCD解析方法二 分段法匀减速直线运动自由落体运动匀速直线运动 三、规律方法3.规律方法 规律方法竖直上抛运动的对称性v0vABCvtCAtAC 竖直上抛运动的多解问题v0v0ABCtCAtAC规律方法 有无空气阻力时，物体上升与下落过程加速度不同，大小关系怎样？它们怎样影响物体的运动时间？答案B本题详细解析见教辅！ 水滴经过窗户的时间是雨滴自屋檐落至窗户上边缘的时间与落至窗台的时间之差！答案(1)8m/s(2)0.2s本题详细解析见教辅！ 四、备选训练4.备选训练 D解析显隐注意：本题也可利用初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律解答. 解析显隐 物体运动中满足此条件的位置有三个.【备选训练3】在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20m，不计空气阻力，设塔足够高，则物体位移大小为10m时，物体通过的路程可能为()．A．10mB．20mC．30mD．50m解析物体在塔顶上的A点抛出，位移大小为10m的位置有两处，如图所示，一处在A点之上，另一处在A点之下，在A点之上时，通过位移为10m处又有上升和下降两种过程，上升通过时，物体的路程s1等于位移x1的大小，即s1＝x1＝10m；下落通过时，路程s2＝2H－x1＝2×20m－10m＝30m，在A点之下时，通过的路程s3＝2H＋x2＝2×20m＋10m＝50m．故A、C、D正确．答案ACDACD解析显隐此条件隐含物体可能做怎样的运动？10m10m10m 【备选训练4】我国空降兵装备新型降落伞成建制并完成超低空跳伞.如图所示,若跳伞空降兵在离地面224m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以大小为12.5m/s2的平均加速度匀减速下降,为了空降兵的安全,要求空降兵落地速度最大不得超过5m/s(g取10m/s2).则()A．空降兵展开伞时离地面高度至少为125m，相当于从2.5m高处自由落下B．空降兵展开伞时离地面高度至少为125m，相当于从1.25m高处自由落下C．空降兵展开伞时离地面高度至少为99m，相当于从1.25m高处自由落下D．空降兵展开伞时离地面高度至少为99m，相当于从2.5m高处自由落下转解析h’=?h=?H 解析若空降兵做自由落体运动的高度为h时的速度为v，此时打开降落伞并开始做匀减速运动，加速度a＝－12.5m/s2，落地时速度刚好为5m/s，故有：v2＝2gh，v－v2＝2a(H－h)，解得h＝125m，v＝50m/s.为使空降兵安全着地，他展开伞时的高度至少为：H－h＝99m，A、B错误；由v＝2gh′可得：h′＝1.25m，故D错误，C正确.答案C转原题 五、真题演练5.真题演练 解析显隐