2025届高三物理一轮复习精品课件第一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运动

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1.掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点，并能解决实际问题。 2.理解竖直上抛运动的对称性和多解性。 3.灵活运用匀变速直线运动的规律解决多过程问题。
1.思考判断(1)同一地点，轻重不同的物体的g值一样大。( )(2)物体做竖直上抛运动，速度为负值时，位移也一定为负值。( )(3)做竖直上抛运动的物体，在上升过程中，速度变化量方向是竖直向下的。( )
考点三　多物体或多运动过程问题
1.运动特点初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动。2.解题方法(1)初速度为0的匀变速直线运动规律都适用。①从开始下落，连续相等时间内下落的高度之比为1∶3∶5∶7∶…。②由Δv＝gΔt知，相等时间内，速度变化量相同。③连续相等时间T内下落的高度之差Δs＝gT2。(2)物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动，等效于竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决此类问题。
例1 (2024·广东省深圳市调研)如图1所示，一个小孩在公园里玩“眼疾手快”游戏。游戏者需接住从支架顶部随机落下的圆棒。已知支架顶部距离地面2.3 m，圆棒长0.4 m，小孩站在支架旁边，手能触及所有圆棒的下落轨迹的某一段范围AB，上边界A距离地面1.1 m，下边界B距离地面0.5 m。不计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)圆棒下落到A点所用的时间t1；解析　圆棒底部距离A点的高度h1＝2.3 m－0.4 m－1.1 m＝0.8 m
代入数据解得t1＝0.4 s。答案　0.4 s　
(2)圆棒通过AB所用的时间t2。解析　圆棒通过AB的过程即圆棒底部到达A点和圆棒顶端离开B点这一过程圆棒顶端到达B点，下落的高度为
则圆棒通过AB的时间t3＝t2－t1＝0.2 s。答案　0.2 s
2.科技馆中的一个展品如图2所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是(g取10 m/s2)(　　)
1.重要特性(1)对称性(如图3)
(2)多解性：当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成多解。
例2 (多选)(2024·黑龙江哈师大附中期末)在某一高度以v0＝20 m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力)，当小球速度大小为10 m/s时，以下判断正确的是(g取10 m/s2)(　　)A.小球在这段时间内的位移大小一定是15 m，方向竖直向上B.小球在这段时间内的平均速度可能是5 m/sC.小球在这段时间内的速度变化大小可能是10 m/s，方向竖直向上D.小球上升的最大高度一定为15 m
1.一般的解题步骤(1)准确选取研究对象，根据题意画出物体在各阶段运动的示意图，直观呈现物体运动的全过程。(2)明确物体在各阶段的运动性质，找出题目给定的已知量、待求未知量，设出中间量。(3)合理选择运动学公式，列出物体在各阶段的运动方程及物体各阶段间的关联方程。
2.解题关键多运动过程的连接点的速度是联系两个运动过程的纽带，因此，对连接点速度的求解往往是解题的关键。
例3 为了进一步提高高速收费的效率，减少停车时间，2019年6月交通运输部开始部署ETC的进一步推广和安装。ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图4，汽车以10 m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过30 s缴费后，再加速至10 m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10 m处减速至5 m/s，匀速到达中心线后，再加速至10 m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1 m/s2。求：
(1)汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，所需的时间和通过的总路程；
汽车加速过程和减速过程对称，故加速时间t2＝t1＝10 s加速路程s2＝s1＝50 m故通过人工通道的总时间t人＝t1＋t2＋t0＝50 s总路程s＝s1＋s2＝100 m。答案　50 s　100 m　
(2)如果过ETC通道，汽车通过第(1)问路程所需要的时间；
汽车加速过程和减速过程对称，故加速时间t4＝t3＝5 s加速路程s4＝s3＝37.5 m
故通过ETC通道的总时间tE＝ t3＋t4＋t5＋t6＝13.5 s。答案　13.5 s　
(3)汽车通过ETC通道比人工收费通道节约的时间。解析　比人工通道节约的时间Δt＝t人－tE＝(50－13.5)s＝36.5 s。答案　36.5 s
解析　由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(v