高中物理人教版第二章勻變速直線運(yùn)動的研究5自由落體運(yùn)動 優(yōu)秀

自由落體運(yùn)動【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、認(rèn)識自由落體運(yùn)動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運(yùn)動是在理想條件下的運(yùn)動，知道它是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動2、知道什么是自由落體運(yùn)動的加速度，知道它的方向，知道在地球上的不同地方，重力加速度大小不同3、掌握如何從勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律推出自由落體運(yùn)動規(guī)律，并能夠運(yùn)用自由落體規(guī)律解決實(shí)際問題【自主學(xué)習(xí)】問題一：認(rèn)識自由落體運(yùn)動把一張紙片和一塊文具橡皮同時釋放下落，哪個落得快？再把紙片捏成一個很緊的小紙團(tuán)，和橡皮同時釋放，下落快慢有什么變化？試猜想發(fā)生這種現(xiàn)象的原因。觀察演示實(shí)驗(yàn)回答下列問題：(1)抽出空氣之前，金屬片、羽毛、軟木塞下落的快慢是否相同？(2)抽出空氣之后（即真空狀態(tài)），金屬片、羽毛、軟木塞下落的快慢是否相同？(3)為什么物體在真空中下落的情況與在空氣中下落的情況不同？什么是自由落體運(yùn)動，及自由落體運(yùn)動的條件是什么？A0BA0BCDEF頻閃攝影是研究變速運(yùn)動常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。右圖是小球從A點(diǎn)自由下落時的頻閃照片示意圖，頻閃儀每隔閃光一次。(已測出各位置到初始位置的距離，單位：cm)(1)請根據(jù)以上數(shù)據(jù)填寫下表(保留兩位小數(shù))：位置ABCDE時刻t/s0速度v/m·s-1(2)請根據(jù)以上表數(shù)據(jù)作出小球速度-時間圖象：(3)根據(jù)小球速度-時間圖象判斷小球做什么運(yùn)動，并根據(jù)圖象求小球自由下落的加速度(保留兩位小數(shù))。2，自由落體運(yùn)動加速度也叫重力加速度，它大小，方向有什么特點(diǎn)？問題三：自由落體運(yùn)動的規(guī)律請根據(jù)自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)及對自由落體加速度的定義，結(jié)合勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律，請寫出自由落體運(yùn)動的基本規(guī)律。【考點(diǎn)突破】【例1】關(guān)于自由落體運(yùn)動，以下說法正確的是()A．質(zhì)量大的物體做自由落體運(yùn)動時的加速度大B．從水平飛行著的飛機(jī)上釋放的物體將做自由落體運(yùn)動C．雨滴下落的過程是自由落體運(yùn)動D．從水龍頭上滴落的水滴的下落過程，可近似看作自由落體運(yùn)動解析：所有物體在同一地點(diǎn)的重力加速度相等，與物體質(zhì)量大小無關(guān)，故A錯；從水平飛行著的飛機(jī)上釋放的物體，由于慣性具有水平初速度，不是自由落體運(yùn)動，故B錯；雨滴下落過程所受空氣阻力與速度大小有關(guān)，速度增大時阻力增大，當(dāng)雨滴速度增大到一定值時，阻力與重力相比不可忽略，不能認(rèn)為是自由落體運(yùn)動，故C錯；從水龍頭上滴落的水滴所受的空氣阻力與重力相比可忽略不計(jì)，可認(rèn)為只受重力作用，故D對．答案：D【例2】物體自樓頂處自由落下(不計(jì)空氣阻力)，落到地面的速度為v.在此過程中，物體從樓頂落到樓高一半處所經(jīng)歷的時間為()\f(v,2)\f(v,2g)\f(\r(2)v,2g)\f(2－\r(2)v,2g)解析：設(shè)樓頂高度為h，則v2＝2gh，設(shè)下落高度一半處時速度為v′，則v′2＝2geq\f(h,2)，又v′＝gt′，聯(lián)立解得：t′＝eq\f(\r(2)v,2g).故選C.答案：C【例3】屋檐每隔一定時間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高1m的窗子的上、下沿．問：(g取10m/s2)(1)此屋檐離地面多高？(2)滴水的時間間隔是多少？解析：如圖所示，如果將這5滴水的運(yùn)動等效為一滴水的自由落體，并且將這一滴水運(yùn)動的全過程分成時間相等的4段，設(shè)每段時間間隔為T，則這一滴水在0時刻、Ts末、2Ts末、3Ts末、4Ts末所處的位置，分別對應(yīng)圖示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所處的位置，據(jù)此可作出解答．(1)由于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動從開始運(yùn)動起，在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移比為1∶3∶5∶7∶…∶(2n－1)，據(jù)此令相鄰兩水滴之間的間距從上到下依次是x0∶3x0∶5x0∶7x0.顯然，窗高為5x0，即5x0＝1m，得x0＝0.2m.屋檐總高h(yuǎn)＝x0＋3x0＋5x0＋7x0＝16x0＝3.2m.(2)由x0＝eq\f(1,2)gt2知，滴水時間間隔為t＝eq\r(\f(2x0,g))＝eq\r(\f(2×,10))s＝s.答案：(1)3.2m(2)s反饋訓(xùn)練：1，關(guān)于自由落體運(yùn)動，下列說法中錯誤的是()A．它是v0＝0、a＝g、豎直向下的勻加速直線運(yùn)動B．在開始連續(xù)的3個1s內(nèi)分別通過的位移之比是1∶3∶5C．在開始連續(xù)的3個1s末的速度大小之比是1∶2∶3D．從開始運(yùn)動起下落4.9m、9.8m、14.7m所經(jīng)歷的時間之比為1∶2∶32，如圖所示，豎直懸掛一根長15m的桿，在桿的下方距桿下端5m處有一觀察點(diǎn)A，當(dāng)桿自由下落時，從桿的下端經(jīng)過A點(diǎn)時開始計(jì)時，試求桿全部通過A點(diǎn)所需的時間．(g取10m/s2)3，物體從離地面45m高處做自由落體運(yùn)動(g取10m/s2)，則下列選項(xiàng)中正確的是()A．物體運(yùn)動3s后落地B．物體落地時的速度大小為20m/sC．物體在落地前最后1s內(nèi)的位移為25mD．物體在整個下落過程中的平均速度為20m/s【考點(diǎn)鞏固】關(guān)于自由落體，下列說法正確的是()A．物體豎直向下的運(yùn)動就是自由落體運(yùn)動B．自由落體運(yùn)動是初速度為零，加速度為g的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動C．物體只受重力作用由靜止開始下落的運(yùn)動叫自由落體運(yùn)動D．當(dāng)空氣阻力的作用比較小，可以忽略不計(jì)時，物體自由下落可視為自由落體運(yùn)動不同物體從同一高度開始做自由落體運(yùn)動，下列說法正確的是()A．質(zhì)量大的物體，受到的引力大，落到地面時的速度也大B．質(zhì)量小的物體，落到地面時的速度也小C．質(zhì)量不同的物體，落到地面時的速度大小相等D．無論什么物體，只要做自由落體運(yùn)動，通過相同位移的平均速度總相同某物體做自由落體運(yùn)動，從起點(diǎn)起向下將其分成三段，使物體通過三段位移的時間之比為1∶2∶3，則此三段位移之比是()A．1∶1∶1B．1∶3∶5C．1∶4∶9D．1∶8小球從離地122.5m的高處自由下落，則小球在下落開始后的連續(xù)三個2s時間內(nèi)的位移大小之比是(g取10m/sA．1∶3∶5B．4∶12∶10C．4∶12∶9D．2∶2甲、乙兩球從同一高處相隔1s先后自由下落．在下落過程中()A．兩球速度差始終不變B．兩球速度差越來越大C．兩球距離始終不變D．兩球距離越來越大兩物體從不同高度自由下落，同時落地，第一個物體下落時間為t，第二個物體下落時間為t/2，當(dāng)?shù)诙€物體開始下落時，兩物體相距()A．gt2B．3gt2/8C．3gt2/4D．gt2010年6月4日，備受世人關(guān)注的“火星500”計(jì)劃啟動，來自中國的志愿者王躍成為國人關(guān)注的焦點(diǎn)．假設(shè)王躍及其他志愿者登陸火星成功，他們在火星一懸崖處靜止釋放一物體，使其做自由落體運(yùn)動，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，1s內(nèi)該物體落下4m，試問再過4s，該物體在起點(diǎn)下方________利用水滴下落可以測出重力加速度g，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一個盤子，調(diào)整盤子的高度，使一滴水滴碰到盤子時，恰好有另一滴水滴從水龍頭處開始下落，而空中還有一個正在下落的水滴，測得水龍頭到盤子間的距離為h，再用停表測時間，從第一滴水滴離開水龍頭開始計(jì)時，到第n滴水滴落到盤中，共用時間為t，第一滴水滴落到盤中時，第二滴水滴離開水龍頭的距離為多少，測得的重力加速度為多少．一個小球自某一高度由靜止開始下落，在落地前最后1s內(nèi)下落的位移是45m自屋檐自由落下的一個小球在Δt＝s內(nèi)通過高度為Δh＝2m的窗口，求窗口的上沿距屋檐的高度？(g取10m/s把一條鐵鏈自由下垂地懸掛在墻上，放開后讓鐵鏈做自由落體運(yùn)動．已知鐵鏈通過懸點(diǎn)下3.2m處的一點(diǎn)歷時s，求鐵鏈的長度．(g取10m/s

節(jié)反饋訓(xùn)練：1.答