第2章 第2节　自由落体运动规律

1、.第二节自由落体运动规律学 习 目 标知 识 脉 络1.理解自由落体运动的概念.2.知道在地球上不同地方，重力加速度大小不同.3.理解自由落体运动的规律，能应用它解决实际问题. 重点4.理解实验探究求自由落体加速度的方法难点 猜 想 与 验 证 测 量 重 力 加 速 度1猜测自由落体运动是一种简单的加速运动，即匀加速直线运动2验证1根据vtat，可得sat2.由打点计时器打出的纸带，测得物体下落的位移和时间，求出自由落体运动在各段的加速度，看是否相等来验证2从1中的知识可得到自由落体运动的物体在某一时刻的速度为vt.利用测量得到的位移和时间数据，求出自由落体运动在某一时刻的速度，看在相等的时

2、间内速度增加量是否相等来验证1在自由落体运动过程中，不同质量的物体运动规律一样2根据猜测可知，无论什么物体，只要做自由落体运动，假设时间相等那么速度的增加量也相等3根据猜测可知无论什么物体，只要做自由落体运动，通过一样位移的平均速度都相等×如图2­2­1是著名的比萨斜塔传说伽利略曾在比萨斜塔上做过实验伽利略让重的铁球和轻的铁球同时下落，发现两铁球几乎同时落地，仅仅相差“二指宽这是为什么呢？图2­2­1【提示】实验说明：一样时间内，重的铁球和轻的铁球下落高度几乎一样“二指宽的差距是空气阻力造成的测量重力加速度的方法1利用打点计时器测重力加速度图2

3、­2­2按图2­2­2示连接好，并用手托重物将纸带拉到最上端先接通电路再放开纸带打完一条纸带后立即断开电源对纸带上计数点间的间隔 h进展测量2利用频闪照相法测重力加速度图2­2­3频闪照相机可以间隔相等的时间拍摄一次，如图2­2­3所示利用频闪照相机可追综记录做自由落体运动的物体在各个时刻的位置和h.3根据v，求出物体在某两个时刻的速度，由g，可求出重力加速度g.也可求出多个点的速度，利用v­t图的斜率求g.1一位同学进展“用打点计时器测量自由落体运动的加速度实验1现有以下器材可供选择：铁架台、电磁打点计

4、时器以及复写纸，纸带假设干、220 V交流电源、低压交流电源、天平、秒表、导线、开关其中不需要的器材有：_；缺少的器材是_2这位同学从打出的几条纸带中，挑出较为理想的一条纸带把开场打的第一个点标为A，随后连续的几个点依次标记为点B、C、D、E和F，测量出各点间的间隔 如图2­2­4所示请你在这位同学实验的根底上，考虑根据纸带求速度的方法，写出你所根据的公式：_.图2­2­43根据你的计算公式，求出纸带下落经过B、C、D、E点时的速度分别为多大并求出纸带下落的加速度大小结果保存三位有效数字【解析】1实验要测量重力加速度，需要刻度尺测量位移，故不需要天平、秒

5、表，缺少刻度尺和重物2根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度得vt.【答案】1220 V交流电源、天平、秒表刻度尺、重物2vt30.193 m/s20.385 m/s20.57 m/s20.768 m/s29.63 m/s22某物理兴趣小组为获得当地重力加速度值，设计了如下实验，并进展了一系列探究过程假设你也是其中一员，请补充完好横线部分内容.【导学号：60042019】图2­2­51操作过程：将打点计时器固定在铁架台上，如图2­2­5所示将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔先_，再释放纸带获得点迹明晰的几条纸带2探究过程：其中一条纸带的点迹及数

6、据如图2­2­6所示图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D、依次表示点O以后连接的各点打点计时器每隔T0.02 s打一个点图2­2­6小组成员量出DF间的间隔 为3.60 cm，计算出打点计时器打下点E时的速度vE_ m/s.小组成员量出FH间的间隔 为5.20 cm，计算出打点计时器打下点G时的速度vG_ m/s.利用a得出g_ m/s2.利用a得出g_ m/s2.【解析】1使用打点计时器时应先接通电源，后释放纸带2tT0.02 s，由vE得，vE0.90 m/s由vG得，vG1.30 m/s由g得出g10.00 m/s2将

7、t2T0.04 s代入g得出g10.00 m/s2【答案】1接通电源20.901.3010.0010.00利用纸带计算g的两种方法1计算出纸带上几个点的速度，然后根据加速度定义式求加速度2计算出纸带上各点的速度，画出v­t图象，由图象的斜率求得重物下落的加速度即重力加速度自 由 落 体 运 动 规 律1重力加速度：自由落体运动的加速度称为自由落体加速度，也叫做重力加速度，常用g表示，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，一般计算中，通常取g9.8 m/s2，粗略计算时，g取10 m/s2.重力加速度的方向总是竖直向下的2速度公式：vtgt；位移公式：sgt2.1自由落体运动是竖直向下

8、的匀加速直线运动2自由落体加速度的方向都是竖直向下3重力加速度在任何地点都是9.8 m/s2×质量越大的物体自由落体加速度越大吗？【提示】在地球的同一地点自由落体加速度一样，与质量无关讨论1：自由落体运动是一个什么样的运动？【提示】自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动讨论2：自由落体运动的时间由什么决定？【提示】由下落的高度决定1根本规律1速度公式：vtgt.2位移公式：sgt2.2关于自由落体运动的几个比例关系式及推论1第1 s末，第2 s末，第3 s末，第n s末速度之比为123n；2前1 s内，前2 s内，前3 s内，前n s内的位移之比为149n2；3连续相等时间内的位移

9、之比为1352n1；4连续相等位移上所用时间之比为11；5连续相等时间内的位移之差是一个常数sgT2T为时间间隔推论：，sgT2.6速度位移关系式：v2gs3关于自由落体运动的加速度g，以下说法中正确的选项是A重的物体的g值大B同一地点，轻重物体的g值一样大Cg值在地球上任何地方都一样大Dg值在赤道处大于在北极处【解析】自由落体加速度又叫做重力加速度在同一地点，所有物体的重力加速度都是相等的，与物体的质量，运动状态均无关，A、C错误，B正确；在不同地点，重力加速度是不同的，两极处大于赤道处，D错误【答案】B4多项选择为了测出楼房的高度，让一石块从楼顶自由落下不计空气阻力，测出以下哪个物理量就可以算出楼房的高度A物体的质量B物体的密度C石块下落到地面的总时间D物体落地时的速度【解析】石块的下落可看成自由落体运动，下落的快慢与其质量及密度无关，A、B项错误假设测出石块的下落时间，可根据hgt2计算楼房的高度，C项正确假设测出物体落地时的速度，可根据v22gh计算楼房的高度，D项正确【答案】CD5一颗自由下落的小石头，经过某点时的速度是10 m/s，经过另一点时的速度为30 m/s，