专题 2.4 自由落体运动❅ 知识点拨1、定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动2、特点:V0=0,只受重力3、性质:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动4、自由落体运动的规律速度公式:vt=gt位移公式:h=gt2速度位移关系:vt2=2gh 【原型】自由落体运动模型甲物体从阳台自由下落,已知物体在下落过程中最后 2 秒的位移是 60m。(g=10m/s2) (1)阳台离地面的高度。(2)最后 1s 的平均速度为多少。(3)若甲释放 2s 后,乙也从阳台释放,要甲、乙同时落地,需给乙多大的向下的初速度。解析:设阳台高度为 H,最后 2s 位移为 h,下落到 O 点用时间是 t1,从 O 点到落地用时为t2,在 O 点时速度为 v,则 (1)由 h=vt2+at22 ……………………………………………………(1) 得………………………………………………………(2)又 v=gt1……………………………………………………………(3)t 总=t1+t2…………………………………………………………(4)H=gt 总 2=80m……………………………………………………(5) ★ 点评:对于匀变速直线运动规律来说,自由落体运动是匀变速直线运动的一种特殊情况,匀变速直线运动的基本公式和推论在求解自由落体运动问题时可以灵活运用。 变型 1、条状物体的自由落体运动问题【延伸 1】如图所示,轻杆 BC 用细绳 AB 悬挂,杆与绳的全长 AC 为 9.4m,一同学在 C 点的正下方 D 点水平观察,CD 距离为 0.4m。由静止释放轻绳和轻杆,让其做自由落体运动,已知细绳从他的眼前通过的时间为 0.4s,且细绳下落的过程中始终保持竖直,取 g=10m/s2。求轻杆的长度为多少? 变型 2、条状物体空中相遇问题【延伸 2】如图所示,A、B 两棒长均为 L=1m,A 的下端和 B 的上端相距 s=20m.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 v0=40m/s.求:(g=10m/s2)(1)A、B 两棒何时相遇。(2)A、B 两棒从相遇到分离所需的时间。解析:(1)以 A 为参考系,B 以 v0 向上匀速运动,在相遇的过程中,B 的位移为 s,根据匀速直线运动的公式得: t==0.5s………………………………………………………(1)(2)从相遇开始到分离所需时间,以 A 为参考系,B 的位移为 2L,根据匀速直线运动的公式得,△t==0.05s…………………………………………………(2)★ 点评:这一类型的问题把自由落体运动和相对运动进行综合考查...