自由落體運動專題稻谷書屋

1、自由落體運動專題一、目標知道物體做自由落體運動的條件通過實驗探究自由落體運動加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上不同地方重力加速度的大小不同、通常情況下g取9.8m/s2掌握自由落體運動的特點和規(guī)律二、知識點自由落體運動：1、物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。2、自由落體運動是初速度為0的勻加速直線運動自由落體運動的加速度：1、在同一地點，一切物體自由下落的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度，用字母g表示。2、地球表面不同地方，g的大小不同，在赤道處g最小，緯度越大的地方g越大，在南、北兩極處g最大3、一般計算中，g

2、可以取9.8m/s2或10m/s2，如果沒有特別說明，都取9.8m/s2。自由落體的運動規(guī)律：1、速度隨時間的變化規(guī)律 2、位移隨時間的變化規(guī)律 只要把勻變速直線運動公式中的初速度v0取為0、加速度a取為g就可以了例例題解析例1 從離地500m的空中自由落下一個小球，取g= 10m/s2，求：（1）經(jīng)過多少時間落到地面；（2）從開始落下的時刻起，在第1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移；（3）落下一半時間的位移.分析由h=500m和運動時間，根據(jù)位移公式可直接算出落地時間、第1s內(nèi)位移和落下一半時間的位移.最后1s內(nèi)的位移是下落總位移和前（n1）s下落位移之差. （2）第1s內(nèi)的位移：因為從開始運動

3、起前9s內(nèi)的位移為：所以最后1s內(nèi)的位移為：h10=h-h9=500m-405m=95m（3）落下一半時間即t'=5s，其位移為說明根據(jù)初速為零的勻加速運動位移的特點，由第1s內(nèi)的位移h1=5m，可直接用比例關(guān)系求出最后1s內(nèi)的位移，即h1h10=119 h10=19h1=19×5m=95m同理，若把下落全程的時間分成相等的兩段，則每一段內(nèi)通過的位移之比：ht/2ht=1222=14例2 一個物體從h高處自由落下，經(jīng)過最后196m所用的時間是4s，求物體下落h高所用的總時間t和高度h是多少？取g=9.8m/s2，空氣阻力不計.分析 根據(jù)題意畫出小球的運動示意圖（圖1）其中t=

4、4s， h=196m.解方法1 根據(jù)自由落體公式式（1）減去式（2），得方法2 利用勻變速運動平均速度的性質(zhì)由題意得最后4s內(nèi)的平均速度為因為在勻變速運動中，某段時間中的平均速度等于中點時刻的速度，所以下落至最后2s時的瞬時速度為由速度公式得下落至最后2s的時間方法3 利用vt圖象畫出這個物體自由下落的v-t 圖，如圖2所示.開始下落后經(jīng)時間（tt）和t后的速度分別為g（t-t）、 gt. 圖線的ab段與t軸間的面積表示在時間t內(nèi)下落的高度h.。由三，豎直上拋運動1、教學目標 (1)了解什么是豎直上拋運動；(2)掌握豎直上拋運動的特征；(3)掌握豎直上拋運動的規(guī)律；能熟練計算豎直上拋物體的位移

5、、速度及運動時間。2豎直上拋運動的計算方法(1)將豎直上拋運動分為上升和下落兩個階段分別進行計算。(先由學生自己推導，然后出示投影片得出結(jié)果。)上升時間t1物體上升到最高點瞬時速度為零，由速度公式可得0=v0-gt上升時間上升最大高度下落時間t2落地速度vt全程時間t2例題解析例1  豎直上拋一物體，初速度為30m/s，求：上升的最大高度；上升段時間，物體在1秒末、2秒末、3秒末、4秒末、5秒末、6秒末的高度及速度。(g=10m/s2)總結(jié)1物體以一定初速度沿豎直方向向上拋出，所做的運動叫豎直上拋運動。在上升過程中，速度越來越??；加速度方向跟速度方向相反。當速度減少到零時，物體上升達

6、最大高度。然后物體由這個高度自由下落，速度越來越大，加速度方向跟速度方向相同。2若不考慮空氣阻力，即空氣阻力可以忽略時，豎直上拋運動在上升過程和下落過程的加速度都是重力加速度g。所以在處理豎直上拋運動時，可以把這個全過程看做一個統(tǒng)一的勻減速直線運動。我們就可以用勻變速直線運動的速度公式和位移公式來求解這一運動。運用這種方法時，首先要設定正方向，并且要正確規(guī)定矢量的正負號(注意是相對于拋出點而言)。3豎直上拋運動中物體在同一位置的上拋速度和下落速度大小相等、方向相反，所以有時可以利用這種對稱性求解，使解題過程簡化。例2  豎直上拋一物體，上升的最大高度為5m，求：拋出時的初速度大小。(

7、g=10m/s2)因為從上拋最大高度自由下落的末速度與拋出時初速度大小相等，所以初速例3 在15m高的塔頂上以4m/s的初速度豎直上拋一個石子，求經(jīng)過2s后石子離地面的高度。(g=10m/s2)據(jù)位移公式負號表示經(jīng)過2s后石子對拋出點的位移方向豎直向下，即石子在塔頂下方12m處，因而離地面高度是15m-12m=3m。例4  氣球以4m/s的速度勻速豎直上升，氣體下面掛一重物。在上升到12m高處系重物的繩子斷了，從這時刻算起，重物落到地面的時間為            

8、;                                                  答案：c二、課堂練

9、習1、某同學在用直尺測自己的反應時間的實驗中，從看到直尺下落到手捏住直尺的過程中，直尺下落了20cm，試計算該同學的反應時間，g取10m/s2。2、為了測出井口到水面的距離，讓一個小石塊從井口自由落下，經(jīng)過2.5s聽到石塊擊水的聲音，估算井口到水面的距離。若考慮到聲音在空氣中傳播需要一定的時間，估算結(jié)果是偏大還是偏?。浚╣取10m/s2）3、關(guān)于自由落體運動，下列說法中正確的是 （ ）（a）不同物體做自由落體運動，它們的運動規(guī)律是不同的（b）自由落體運動的加速度與物體的質(zhì)量大小無關(guān)（c）物體在空氣中從靜止開始下落的運動一定都是自由落體運動（d）自由落體運動是初速度為0，加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動4、做自由落體運動的物體，在最后1s內(nèi)通過的位移是55m，g取10m/s2。求：物體下落時的高度；落到地面所需的時間；落地時的速度。abo5、一條長為0.49m的鐵鏈ab，a端懸于天花板上使它自由下垂，懸點下方2.45m處有一小孔o，如圖所示。讓鐵鏈做自由落體運動，求整個鐵鏈通過小孔o所需的時間。6、關(guān)于自由落體運動的加速度g