自由落体运动的规律

关于自由落体运动的规律物体只在重力作用下从静止开始下落的运动复习：一、自由落体运动1、定义：2、特征：（1）初速度为零（2）仅受重力(3)轨迹是一条直线(4)速度越来越大由纸带得:第2页,共26页，星期六，2024年，5月综合以上四个特征自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动（1）初速度为零（2）仅受重力(3)轨迹是一条直线(4)速度越来越大?猜想：第3页,共26页，星期六，2024年，5月纸带分析以下为打点计时器记录的纸带P32图2-2-1ABCDEF1.95.89.613.617.3如何通过纸带分析来得到自由落体运动的规律呢?如何单位:mm第4页,共26页，星期六，2024年，5月纸带分析续ABCDEF1.95.89.613.617.3单位:mm4.853.121.760.770.190.020.040.060.080.104754814894884859.519.329.339.048.50－50－40－30－20－1s/t2的数值s/t的数值运动位移s/cm运动时间t/ss/t2的单位cm/s2cm/s2cm/s2cm/s2cm/s2猜时间：0.02s还是0.04s？猜s/t2是什么物理量？重力加速度此处的位移如何？5.8mm或1.9+5.8mm？猜s/t是什么物理量？第5页,共26页，星期六，2024年，5月猜想猜想1：s/t=v,因此s/t应为平均速度。猜想2：s/t2从单位cm/s2(m/s2)来看,应为加速度。因此猜测自由落体运动中应为加速度不变。即自由落体运动为匀变速直线运动速度公式位移公式呢?第6页,共26页，星期六，2024年，5月复习：匀变速直线运动的图象v/(m•s-1)0t/sv0vtt(t,vt)位移可用v-t图象与坐标轴所谓的面积计算。即图中“三角形”面积等于位移。第7页,共26页，星期六，2024年，5月由三角形面积公式可得位移公式、平均速度公式v/(m•s-1)0t/svtt(t,vt)代入公式vt=at,得位移公式t/2＝自由落体运动的平均速度公式第8页,共26页，星期六，2024年，5月＊扩展提高v/(m•s-1)0t/svt(t,vt)t/2注意：从图中容易看出，此点既代表平均速度，又是时间中点的瞬时速度因此可得一个求瞬时速度的公式例：单位:mmABCDEF第9页,共26页，星期六，2024年，5月重力加速度重力加速度前面计算中出现的s/t2在实验误差范围内可视为衡量。从单位可推测该衡量是加速度回顾:自由落体运动－只受重力，静止开始重力加速度符号：gg=9.8m/s2重力加速度g是矢量，方向竖直向下。其数值在地球上不同地点一般是不同的，要求不是太高时可以取g＝9.8m／s2.有时甚至可取g＝10m／s2.第10页,共26页，星期六，2024年，5月地球上不同地区的重力加速度不同．随着纬度的增加而增加随着高度的增加而减小重力加速度与质量有关吗？？？无关2）不同地点，g值一般不同。两极最大，赤道最小；距地面越高，g值越小注意：1）同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同第11页,共26页，星期六，2024年，5月S=gt221四、速度和位移公式Vt=V0+at匀变速直线运动自由落体运动ggVt=gt第12页,共26页，星期六，2024年，5月自由落体运动规律1、自由落体运动的速度公式：位移公式：2、自由落体运动的图像第13页,共26页，星期六，2024年，5月例题教材P33-例：屋檐上水滴下落的过程可以近似地看作是自由落体运动。假定水滴从10m高的屋檐上无初速滴落，水滴下落到地面时的速度大约是多大？0＋解：设坚直向下为正方向，由得水滴下落到地面时的速度实践拓展练习第14页,共26页，星期六，2024年，5月＊讨论交流教材P34-在现实中，雨滴大约在1.5km左右的高空形成并开始下落。计算一下，若该雨滴做自由落体运动，到达地面时的速度是多大？遇到过这样的雨滴吗？据资料显示，落到地面的雨滴速度一般不超过8m／s.为什么它们的差别会这么大？参考解答:如果雨滴自由下落1.5km,则实际上，从1.5km下落已经不可能忽略空气阻力了。因此不能看作自由下落。第15页,共26页，星期六，2024年，5月实践与拓展1.对于禁止高空掷物的看法2.测量反应时间（作法：两人配合，一把直尺）第16页,共26页，星期六，2024年，5月?如何测反应时间第17页,共26页，星期六，2024年，5月自由落体运动的应用（一）第一次用一张长度约为15cm卡片；测反应时间第二次用一长米尺，记录下落位移，根据自由落体运动规律和已知的g值来计算反应时间t第18页,共26页，星期六，2024年，5月自由落体运动的应用（二）如何测量悬崖、峡谷的高度测高度第19页,共26页，星期六，2024年，5月?第20页,共26页，星期六，2024年，5月练习一物体在地球上做自由落体运动，由静止开始下落4.9m所用时间是1s.该物体在月球上做自由落体运动，由静止开始下落1s的距离有多大？（已知月球上的重力加速度是地球上重力加速度的1／6）分析：物体不论在地球上还是在月球上做自由落体运动，都是初速度为零的匀加速直线运动。区别在于，二者的加速度不同。解：故所求距离第21页,共26页，星期六，2024年，5月练习1、关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（）A、重的物体g值大B、同一地点，轻、重物体的g值一样大C、g值在地球上任何地方都一样大D、g值在赤道处大于北极处B第22页,共26页，星期六，2024年，5月练习2、甲、乙两物体在同一地点分别从4h和h高处开始做自由落体运动，若甲的质量是乙的4倍，则下列说法中正确的是（）（A）甲乙两物体落地时速度相等（B）落地时甲的速度是乙的两倍（C）甲乙两物体同时落地（D）甲在空中运动的时间是乙的两倍BD第23页,共26页，星期六，2024年，5月例:从离地面80m的空中自由落下一个小球,g取10m/s2,求(1)经过多长时间落到地面?(2)自开始下落计时,分别求出在第1s内的位移,最后1s内的位移(3)下落时间为总时间的一半时的位移第24页,共26页，星期六，2024年，5月练习3、一物体从