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第3课时 自由落体与竖直上抛运动,【导学目标】 1.掌握自由落体的运动规律及其应用.2.掌握竖直上抛运动的规律及其应用,匀加速直线运动,gt,2gs,知识梳理 1概念：物体只在_作用下，从_开始下落的运动叫自由落体运动 2基本特征：只受重力，且初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动,重力,静止,二、竖直上抛运动 基础导引 竖直向上抛出一小石子，初速度为v0，那么： (1)它的运动性质是_ (2)从开始上抛计时，t时刻小石子的速度为vt_. (3)从开始上抛计时，t时刻小石子离地面的高度为h_. (4)从开始上抛计时，小石子到达最高点的时间为t1_，最高点离抛出点的高度hm_. (5)从开始上抛计时，小石子落回抛出点的时间为t2_，落回抛出点的速度为vt_.,匀减速直线运动,知识梳理 1概念：将物体以一定的初速度_抛出去，物体只在_作用下的运动叫竖直上抛运动 2基本特征：只受重力作用且初速度_，以初速度的方向为正方向，则a_.,竖直向上,重力,竖直向上,g,思考：竖直上抛运动中，若计算得出的速度和位移的值为负值，则它们表示的意义是什么？ 【答案】速度是负值表示物体正在下落，而位移是负值则表示物体正在抛出点下方,【考点解读】 自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，因此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，更是经常在自由落体运动中用到,考点一 自由落体运动规律的应用,答案 见解析,方法提炼 由本题的解答过程，可以体会到选取合适的物理过程作为研究对象是多么重要，运动学公式都对应于某一运动过程，复杂的运动过程中选择恰当的研究过程是关键,【考点解读】 1竖直上抛运动的研究方法 (1)分段法：可以把竖直上抛运动分成上升阶段的匀减速直线运动和下降阶段的自由落体运动处理，下降过程是上升过程的逆过程 (2)整体法：从全过程来看，加速度方向始终与初速度的方向相反，所以也可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动,考点二 竖直上抛运动规律的应用,2竖直上抛运动的对称性 如图2所示，物体以初速度v0竖直上抛，A，B为途中的任意两点，C为最高点，则 (1)时间对称性：物体上升过程中从AC所用时间tAC和下降过程中从CA所用时间tCA相等，同理tABtBA (2)速度对称性：物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等,特别提醒 在竖直上抛运动中，当物体经过抛出点上方某一位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解,【典例剖析】 例2 某人站在高楼的平台边缘，以20 m/s的初速度竖直向上抛出一石子求： (1)物体上升的最大高度，回到抛出点所用的时间 (2)石子抛出后通过距抛出点下方20 m处所需的时间不考虑空气阻力，取g10 m/s2.,方法提炼 对称法在运动学中的应用 对称性是物理美的重要体现，在很多物理现象和物理过程中都存在对称问题而利用对称法解题也是一种科学的思维方法，应用该法可以避免复杂的数学运算和推导，直接抓住问题的实质，出奇制胜、快速简洁地解答问题针对本题，竖直上抛运动的上升过程和下降过程具有对称性，物体经过某点或某段的位移、时间、速度等都可利用对称法快速求出,跟踪训练2 (2015湛江模拟)将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，物体从抛出到回到抛出点的运动过程中所受空气阻力忽略不计，则物体( ) A落地速度小于抛出速度 B在最高点的加速度为零 C上升时间大于下落时间 D上升时的加速度等于下落时的加速度 【答案】D 【解析】根据竖直上抛运动上升和下降过程的对称性可知A、C选项错误；由于竖直上抛运动只受重力的作用，无论在上升过程、下降过程还是在最高点，物体的加速度都为g，故B错误、D正确,例3 在高为h处，小球A由静止开始自由落下，与此同时，在A的正下方地面上以初速度v0竖直向上抛出另一小球B，求A，B在空中相遇的时间与地点，并讨论A，B相遇的条件(不计空气阻力作用，重力加速度为g),2.“临界分析法”解决抛体相遇问题,答案 见解析,方法提炼 1临界问题的特点 (1)物理现象的变化面临突变性 (2)对于连续变化问题，物理量的变化出现拐点，呈现出两性，即能同时反映出两种过程和两种现象的特点 2分析方法：解决临界问题，关键是找出临界条件一般有两种基本方法：(1)以定理、定律为依据，首先求出所研究问题的一般规律和一般解，然后分析、讨论其特殊规律和特殊解；(2)直接分析、讨论临界状态和相应的临界值，求出研究问题的规律和解,跟踪训练3 如图3所示，A，B两棒长均为L1 m，A的下端和B的上端相距s20 m，若A、B同时运动，A做自由落体运动，B做竖直上抛运动，初速度v040 m/s.求： (1)A，B两棒何时相遇； (2)从相遇开始到分离所需的时间 【答案】(1)0.5 s (2)0.05 s,
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