高中物理人教版第二章匀变速直线运动的研究5自由落体运动 优秀

自由落体运动【学习目标】1、认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素，理解自由落体运动是在理想条件下的运动，知道它是初速度为零的匀加速直线运动2、知道什么是自由落体运动的加速度，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、掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题【自主学习】问题一：认识自由落体运动把一张纸片和一块文具橡皮同时释放下落，哪个落得快？再把纸片捏成一个很紧的小纸团，和橡皮同时释放，下落快慢有什么变化？试猜想发生这种现象的原因。观察演示实验回答下列问题：(1)抽出空气之前，金属片、羽毛、软木塞下落的快慢是否相同？(2)抽出空气之后（即真空状态），金属片、羽毛、软木塞下落的快慢是否相同？(3)为什么物体在真空中下落的情况与在空气中下落的情况不同？什么是自由落体运动，及自由落体运动的条件是什么？A0BA0BCDEF频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。右图是小球从A点自由下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔闪光一次。(已测出各位置到初始位置的距离，单位：cm)(1)请根据以上数据填写下表(保留两位小数)：位置ABCDE时刻t/s0速度v/m·s-1(2)请根据以上表数据作出小球速度-时间图象：(3)根据小球速度-时间图象判断小球做什么运动，并根据图象求小球自由下落的加速度(保留两位小数)。2，自由落体运动加速度也叫重力加速度，它大小，方向有什么特点？问题三：自由落体运动的规律请根据自由落体运动的特点及对自由落体加速度的定义，结合匀变速直线运动的基本规律，请写出自由落体运动的基本规律。【考点突破】【例1】关于自由落体运动，以下说法正确的是()A．质量大的物体做自由落体运动时的加速度大B．从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动C．雨滴下落的过程是自由落体运动D．从水龙头上滴落的水滴的下落过程，可近似看作自由落体运动解析：所有物体在同一地点的重力加速度相等，与物体质量大小无关，故A错；从水平飞行着的飞机上释放的物体，由于惯性具有水平初速度，不是自由落体运动，故B错；雨滴下落过程所受空气阻力与速度大小有关，速度增大时阻力增大，当雨滴速度增大到一定值时，阻力与重力相比不可忽略，不能认为是自由落体运动，故C错；从水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相比可忽略不计，可认为只受重力作用，故D对．答案：D【例2】物体自楼顶处自由落下(不计空气阻力)，落到地面的速度为v.在此过程中，物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为()\f(v,2)\f(v,2g)\f(\r(2)v,2g)\f(2－\r(2)v,2g)解析：设楼顶高度为h，则v2＝2gh，设下落高度一半处时速度为v′，则v′2＝2geq\f(h,2)，又v′＝gt′，联立解得：t′＝eq\f(\r(2)v,2g).故选C.答案：C【例3】屋檐每隔一定时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿．问：(g取10m/s2)(1)此屋檐离地面多高？(2)滴水的时间间隔是多少？解析：如图所示，如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体，并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段，设每段时间间隔为T，则这一滴水在0时刻、Ts末、2Ts末、3Ts末、4Ts末所处的位置，分别对应图示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置，据此可作出解答．(1)由于初速度为零的匀加速直线运动从开始运动起，在连续相等的时间间隔内的位移比为1∶3∶5∶7∶…∶(2n－1)，据此令相邻两水滴之间的间距从上到下依次是x0∶3x0∶5x0∶7x0.显然，窗高为5x0，即5x0＝1m，得x0＝0.2m.屋檐总高h＝x0＋3x0＋5x0＋7x0＝16x0＝3.2m.(2)由x0＝eq\f(1,2)gt2知，滴水时间间隔为t＝eq\r(\f(2x0,g))＝eq\r(\f(2×,10))s＝s.答案：(1)3.2m(2)s反馈训练：1，关于自由落体运动，下列说法中错误的是()A．它是v0＝0、a＝g、竖直向下的匀加速直线运动B．在开始连续的3个1s内分别通过的位移之比是1∶3∶5C．在开始连续的3个1s末的速度大小之比是1∶2∶3D．从开始运动起下落4.9m、9.8m、14.7m所经历的时间之比为1∶2∶32，如图所示，竖直悬挂一根长15m的杆，在杆的下方距杆下端5m处有一观察点A，当杆自由下落时，从杆的下端经过A点时开始计时，试求杆全部通过A点所需的时间．(g取10m/s2)3，物体从离地面45m高处做自由落体运动(g取10m/s2)，则下列选项中正确的是()A．物体运动3s后落地B．物体落地时的速度大小为20m/sC．物体在落地前最后1s内的位移为25mD．物体在整个下落过程中的平均速度为20m/s【考点巩固】关于自由落体，下列说法正确的是()A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动B．自由落体运动是初速度为零，加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C．物体只受重力作用由静止开始下落的运动叫自由落体运动D．当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体自由下落可视为自由落体运动不同物体从同一高度开始做自由落体运动，下列说法正确的是()A．质量大的物体，受到的引力大，落到地面时的速度也大B．质量小的物体，落到地面时的速度也小C．质量不同的物体，落到地面时的速度大小相等D．无论什么物体，只要做自由落体运动，通过相同位移的平均速度总相同某物体做自由落体运动，从起点起向下将其分成三段，使物体通过三段位移的时间之比为1∶2∶3，则此三段位移之比是()A．1∶1∶1B．1∶3∶5C．1∶4∶9D．1∶8小球从离地122.5m的高处自由下落，则小球在下落开始后的连续三个2s时间内的位移大小之比是(g取10m/sA．1∶3∶5B．4∶12∶10C．4∶12∶9D．2∶2甲、乙两球从同一高处相隔1s先后自由下落．在下落过程中()A．两球速度差始终不变B．两球速度差越来越大C．两球距离始终不变D．两球距离越来越大两物体从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为t/2，当第二个物体开始下落时，两物体相距()A．gt2B．3gt2/8C．3gt2/4D．gt2010年6月4日，备受世人关注的“火星500”计划启动，来自中国的志愿者王跃成为国人关注的焦点．假设王跃及其他志愿者登陆火星成功，他们在火星一悬崖处静止释放一物体，使其做自由落体运动，经测量发现，1s内该物体落下4m，试问再过4s，该物体在起点下方________利用水滴下落可以测出重力加速度g，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水滴碰到盘子时，恰好有另一滴水滴从水龙头处开始下落，而空中还有一个正在下落的水滴，测得水龙头到盘子间的距离为h，再用停表测时间，从第一滴水滴离开水龙头开始计时，到第n滴水滴落到盘中，共用时间为t，第一滴水滴落到盘中时，第二滴水滴离开水龙头的距离为多少，测得的重力加速度为多少．一个小球自某一高度由静止开始下落，在落地前最后1s内下落的位移是45m自屋檐自由落下的一个小球在Δt＝s内通过高度为Δh＝2m的窗口，求窗口的上沿距屋檐的高度？(g取10m/s把一条铁链自由下垂地悬挂在墙上，放开后让铁链做自由落体运动．已知铁链通过悬点下3.2m处的一点历时s，求铁链的长度．(g取10m/s

节反馈训练：1.答