高中物理人教版第二章勻變速直線運動的研究5自由落體運動 優(yōu)秀

自由落體運動【學習目標】1、認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動2、知道什么是自由落體運動的加速度，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動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律，并能夠運用自由落體規(guī)律解決實際問題【自主學習】問題一：認識自由落體運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，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。觀察演示實驗回答下列問題：(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？什么是自由落體運動，及自由落體運動的條件是什么？A0BA0BCDEF頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，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，自由落體運動加速度也叫重力加速度，它大小，方向有什么特點？問題三：自由落體運動的規(guī)律請根據(jù)自由落體運動的特點及對自由落體加速度的定義，結合勻變速直線運動的基本規(guī)律，請寫出自由落體運動的基本規(guī)律?！究键c突破】【例1】關于自由落體運動，以下說法正確的是()A．質量大的物體做自由落體運動時的加速度大B．從水平飛行著的飛機上釋放的物體將做自由落體運動C．雨滴下落的過程是自由落體運動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動解析：所有物體在同一地點的重力加速度相等，與物體質量大小無關，故A錯；從水平飛行著的飛機上釋放的物體，由于慣性具有水平初速度，不是自由落體運動，故B錯；雨滴下落過程所受空氣阻力與速度大小有關，速度增大時阻力增大，當雨滴速度增大到一定值時，阻力與重力相比不可忽略，不能認為是自由落體運動，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，可認為只受重力作用，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：設樓頂高度為h，則v2＝2gh，設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?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滴水的運動等效為一滴水的自由落體，并且將這一滴水運動的全過程分成時間相等的4段，設每段時間間隔為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動從開始運動起，在連續(xù)相等的時間間隔內的位移比為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＝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反饋訓練：1，關于自由落體運動，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動B．在開始連續(xù)的3個1s內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．從開始運動起下落4.9m、9.8m、14.7m所經歷的時間之比為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A，當桿自由下落時，從桿的下端經過A點時開始計時，試求桿全部通過A點所需的時間．(g取10m/s2)3，物體從離地面45m高處做自由落體運動(g取10m/s2)，則下列選項中正確的是()A．物體運動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【考點鞏固】關于自由落體，下列說法正確的是()A．物體豎直向下的運動就是自由落體運動B．自由落體運動是初速度為零，加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動C．物體只受重力作用由靜止開始下落的運動叫自由落體運動D．當空氣阻力的作用比較小，可以忽略不計時，物體自由下落可視為自由落體運動不同物體從同一高度開始做自由落體運動，下列說法正確的是()A．質量大的物體，受到的引力大，落到地面時的速度也大B．質量小的物體，落到地面時的速度也小C．質量不同的物體，落到地面時的速度大小相等D．無論什么物體，只要做自由落體運動，通過相同位移的平均速度總相同某物體做自由落體運動，從起點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?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，備受世人關注的“火星500”計劃啟動，來自中國的志愿者王躍成為國人關注的焦點．假設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，使其做自由落體運動，經測量發(fā)現(xiàn)，1s內該物體落下4m，試問再過4s，該物體在起點下方________利用水滴下落可以測出重力加速度g，調節(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內下落的位移是45m自屋檐自由落下的一個小球在Δt＝s內通過高度為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動．已知鐵鏈通過懸點下3.2m處的一點歷時s，求鐵鏈的長度．(g取10m/s

節(jié)反饋訓練：1.答